鋼中δ鐵素體的存在極大影響著P91無縫鋼管

　　山東聊城無縫鋼管廠最新消息：在20世紀70年代到80年代早期，美國開發了一種被稱作T/P91的改進型9%Cr鋼，開創了馬氏體耐熱不銹鋼的快速發展時代，結束了火力發電設備的蒸汽參數長期停留在540～570℃的歷史。由于該鋼種具有較高熱強性能和蠕變強度，使之可以建造通過提高蒸汽參數以達到更高效率的新一代火力發電設備，為發展超超臨界火力發電機組提供了新型耐熱合金鋼。
　　P91鋼系鐵素體耐熱合金鋼，其無縫鋼管生產過程中可能遇到的一個嚴重的金屬組織問題是出現δ鐵素體。鋼中δ鐵素體的存在不僅影響P91無縫鋼管的韌性、塑性、強度及焊接性能，而且還將導致無縫鋼管產生嚴重的內、外折質量缺陷。攀鋼集團成都鋼釩有限公司長期進行大直徑厚壁P91鋼管的研究開發工作，在控制P91鋼管的δ鐵素體含量方面，進行了大量試驗研究，取得了一些經驗和成果。
　　δ鐵素體又稱高溫鐵素體，是碳在δ-Fe中的間隙固溶體。P91鋼金相組織中的δ鐵素體的形成與其化學成分、加熱溫度密切相關。
　　當化學成分略有偏差或存在著成分偏析區域時，由于其Cr、Ni當量偏離正常成分范圍，將導致P91鋼管的金相組織中出現δ鐵素體。所以，要消除P91鋼管金相組織中的δ鐵素體，就必須采取嚴格的冶煉工藝措施以控制其化學成分。
　　一般情況下，在高溫穿孔過程中形成的δ鐵素體，經過最終成品熱處理“1020～1060℃正火+750～780℃回火”后，P91鋼管的金相組織中的δ鐵素體將會大幅度減少或消除。
　　大直徑厚壁P91鋼管均采用大鋼錠作管坯，由于大鋼錠中不可避免地存在區域偏析與顯微偏析，如果化學成分設計未進行優化或未采取相應的工藝措施，就會在P91無縫鋼管的高溫軋制過程中產生大量的δ鐵素體，即使經過正火+回火熱處理，P91無縫鋼管中的δ鐵素體仍然可能保留。
　　因此，要消除P91鋼管組織中的δ鐵素體，就必須優化成分設計，并采取嚴格的冶煉工藝措施達到其優化的成分范圍。設計或控制P91鋼的化學成分時，應盡量降低Cr當量，提高Ni當量，使奧氏體形成元素的含量盡量靠近上限，鐵素體形成元素的含量盡量靠近下限，同時還必須兼顧P91鋼的主要強化元素含量能夠保證產品性能指標滿足標準要求。
　　采用大鋼錠軋制大直徑厚壁P91鋼管時，應通過合理控制鋼錠的重量和高度，盡可能降低鋼水中的S、P含量等工藝措施降低P91鋼錠的成分偏析程度。同時，應將P91熱軋無縫鋼管的穿孔溫度盡可能控制在1240℃以下。
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