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為什么T91合金管抗腐蝕？無錫T91鋼管的化學(xué)成份 合金元素
T91鋼是美國國立像樹嶺實(shí)驗(yàn)室和美國燃燒工程公司冶金材料實(shí)驗(yàn)室合作研制的新型馬氏體耐熱鋼。它是在9Cr1MoV鋼的基礎(chǔ)上降低含碳量，嚴(yán)格限制硫、磷的含量，添加少量的釩、鈮元素進(jìn)行合金化。
T91
根據(jù)ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化
學(xué)成份見表1。
與T91鋼對應(yīng)的德國鋼號為X10CrMoVNNb91，日本鋼號為HCM95，法國則為
TUZ10CDVNb0901。
表1 T91鋼的化學(xué)成份%
元素 含量
C 0.08-0.12
Mn 0.30-0.60
P ≤0.02
S ≤0.01
Si 0.20-0.50
Cr 8.00-9.50
Mo 0.85-1.05
V 0.18-0.25
Nb 0.06-0.10
N 0.03-0.07
Ni ≤0.40
T91鋼中各合金元素分別起到固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化和提高鋼的抗氧化性、抗
腐蝕性能，具體分析如下。
①碳是鋼中固溶強(qiáng)化作用最明顯的元素，隨含碳量的增加，鋼的短時(shí)強(qiáng)度上
升，塑性、韌性下降，對T91這類馬氏體鋼而言，含碳量的上升會加快碳化物球
化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低鋼的焊接性、耐蝕性和抗氧化性，
故耐熱鋼一般都希望降低含碳量，但含碳太低，鋼的強(qiáng)度將降低。T91鋼與
12Cr1MoV鋼相比，含碳量降低20%，這是綜合考慮上述因素的影響而決定的。
②T91鋼中含微量氮，氮的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面起固溶強(qiáng)化作用，
常溫下氮在鋼中的溶解度很小，T91鋼焊后熱影響區(qū)在焊接加熱和焊后熱處理過
程中，將先后出現(xiàn)VN的固溶和析出過程：焊接加熱時(shí)熱影響區(qū)內(nèi)已形成的奧氏體
組織由于VN的溶入，氮含量增加，此后常溫組織中的過飽和程度提高，在隨后的
焊后熱處理中有細(xì)小的VN析出，這增加了組織穩(wěn)定性，提高了熱影響區(qū)的持久強(qiáng)
度值。另一方面，T91鋼中還含有少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以上
才大量溶入基體，在較低溫度下又重新析出，能起到較好的彌散強(qiáng)化效果。
③加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕能力，含鉻量小于5%時(shí)，
600℃開始劇烈氧化，而含鉻量達(dá)5%時(shí)就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV鋼在580
℃以下具有良好的抗氧化性，腐蝕深度為0.05 mm/a，600℃時(shí)性能開始變差，腐
蝕深度為0.13 mm/a。T91含鉻量提高到9%左右，使用溫度能達(dá)到650℃，主要措
施就是使基體中溶有更多的鉻。
④釩與鈮都是強(qiáng)碳化物形成元素，加入后能與碳形成細(xì)小而穩(wěn)定的合金碳化
物，有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果。
⑤加入鉬主要是為了提高鋼的熱強(qiáng)性，起到固溶強(qiáng)化的作用。
2.2 熱處理工藝
T91的最終熱處理為正火+高溫回火，正火溫度為1040℃，保溫時(shí)間不少于10
min，回火溫度為730～780℃，保溫時(shí)間不少于1h，最終熱處理后的組織為回火
馬氏體。
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