新聞資訊
P91耐熱鋼（化學成分）鋼中非金屬夾雜物研究
1. 前言
????? P91材料是一種中合金鐵素體型耐熱鋼，是電站高壓鍋爐用鋼管的理想材料，現廣泛應用于亞臨界和超臨界火力發電機組的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道上[1]-[4]。 通常,較大規格的P91鋼管生產時，采用鋼錠的錠型也較大，錠型愈大也會導致鋼錠中的成分偏析和組織偏析程度也越大，尤其是在成品管坯接近鋼錠尾部處，存在非金屬夾雜物分布不均勻和夾雜物呈聚集現象，致使成品管坯探傷不合格，收得率大大降低。
?????為了降低P91大管坯的非金屬夾雜物，提高管坯的成品探傷合格率，對P91管坯鋼中非金屬夾雜物類型、分布及其產生的原因分析研究是非常有實際意義的。
?
2. 試樣制備和試驗方法
????本研究的P91大管坯采用13.5t八角錠，經快鍛制成φ480成品管坯。按φ5.0平底孔進行超聲波探傷,發現管坯在接近鋼錠尾部處鋼中非金屬夾雜物分布不均勻及呈聚集狀態(中心φ100范圍內)，在其對應部位定位取樣，截取厚度20mm的試樣塊，在試樣塊中心處切割成190×150mm試樣，采用金相顯微鏡（Axioplan 2型顯微鏡）觀察法和掃描電子顯微鏡（S-570掃描電鏡）法進行觀察分析[5]。對低倍試樣進行酸浸試驗,在低倍試樣中存在夾雜物聚集處截取金相試樣，進行高倍金相觀察，分析夾雜物的尺寸、形狀、分布狀態和夾雜類型。通過掃描電鏡對試樣表面觀察夾雜物分布和形態，再用電子探針（RDAX/TST phoenix）對夾雜物進行顯微成分分析，確定其組成和含量。本試驗材料的化學成分見表1。
表1 試驗材料的化學成分（wt,%）
| 試樣編號 |
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Ni |
Cr |
Mo |
Cu |
Nb |
V |
Al |
N |
| 1# |
0.090 |
0.46 |
0.32 |
0.009 |
0.006 |
0.24 |
8.55 |
0.91 |
0.11 |
0.08 |
0.20 |
0.009 |
0.042 |
| 2# |
0.090 |
0.47 |
0.30 |
0.012 |
0.006 |
0.26 |
8.21 |
0.92 |
0.13 |
0.07 |
0.21 |
0.004 |
0.042 |
3.?結論
3.1 P91管坯生產使用鋼錠增大，管坯中的鋼中非金屬夾雜物含量也將增多，尤其是在接近鋼錠尾部處的鋼中非金屬夾雜物分布不均勻越顯著，甚至呈聚集狀態。
3.2 P91管坯中的鋼中非金屬夾雜物主要由CaO-SiO2-Al2O3 等復合夾雜物組成，且夾雜物顆粒尺寸較大。Al2O3夾雜物約占復合夾雜物36.55%～40.7%；SiO2占27.06%～28%；CaO占21.78%～26.4%。
3.3 通過冶煉工藝的改進和澆注工藝的調整，P91管坯中的鋼中非金屬夾雜物是可以得到減輕和改善的。