Sanicro 25奧氏體耐熱鋼管
1、前言
Sanicro 25鋼（也稱合金174）是在傳統(tǒng)奧氏體耐熱鋼基礎(chǔ)上，加入了W、Co、Cu、B等元素，結(jié)合了以C、N、Co和W等固溶強(qiáng)化，和Nb（C,N）、NbCrN、M23C6和富Cu相沉淀強(qiáng)化等多種強(qiáng)化手段，從而研制成功的多元復(fù)合強(qiáng)化的、高溫性能和耐氧化/腐蝕性能十分優(yōu)異的一種新型高Cr、Ni奧氏體耐熱鋼。目前，該鋼已列入德國(guó)VDTUV555材料單以及2010版的ASME SA-213M，其UNS號(hào)為S31035。
2、化學(xué)成分
Sanicro 25鋼管具體的化學(xué)成分范圍見(jiàn)表1，數(shù)據(jù)來(lái)源于ASME SA-213M。
在該鋼中，高溫強(qiáng)度的提高主要通過(guò)C、N、Co和W的固溶強(qiáng)化，Nb（C,N）、NbCrN、M23C6和富Cu相沉淀強(qiáng)化而實(shí)現(xiàn)；為了改善高溫抗腐蝕性能，采用了較高的Cr含量、均值達(dá)到22.5%，但為抑制高Cr與高W產(chǎn)生σ相傾向，將Ni含量提高到約25%左右、N含量也較高；同時(shí)，將其Mn和Si控制在降低的水平。
3、熱處理與組織
ASME SA-213M中，對(duì)Sanicro 25鋼規(guī)定的供貨狀態(tài)為固溶處理。經(jīng)處理溫度為1180-1250℃最終固溶處理后，金相組織為奧氏體組織（晶粒度為7或更粗），同時(shí)含有一些富Nb和富Cr的析出相。
4、力學(xué)性能
室溫力學(xué)性能
表3給出了ASME SA-213M規(guī)范規(guī)定的Sanicro 25鋼室溫拉伸性能和硬度值。
高溫短時(shí)力學(xué)性能
表4給出了Sanicro 25鋼的高溫短時(shí)力學(xué)性能
5、工藝性能
Sanicro 25鋼有優(yōu)異的焊接和成型等加工工藝性能，這也是其可能用于實(shí)際鍋爐工程項(xiàng)目中重要競(jìng)爭(zhēng)性因素之一。
焊接性能：Sanicro 25鋼可用TIG焊進(jìn)行焊接，不用焊前預(yù)熱和焊后熱處理。跟大多數(shù)高合金奧氏體鋼一樣，焊接表面和焊絲需進(jìn)行清潔。為避免熱裂紋的存在，可采用低熱量輸入（＜1.0 kJ/mm）和底層間溫度（＜100℃），同時(shí)避免拘束應(yīng)力。
焊絲可采用617B，目前正在進(jìn)行研制。0.8mmTIG焊絲、2.0mm和2.4mmTIG焊條已經(jīng)到了試驗(yàn)階段，正在申請(qǐng)VDTUV規(guī)范。
彎管性能：Sanicro 25鋼可進(jìn)行冷彎和熱彎。
冷彎：當(dāng)工作溫度在蠕變溫度范圍，冷變形超過(guò)20%時(shí)需進(jìn)行固溶處理。當(dāng)然，為了保證良好的高溫抗腐蝕能力，變形量較小時(shí)也宜進(jìn)行固溶。熱彎：推薦溫度為850-1250℃。其中，當(dāng)形變溫度為850-1180℃時(shí)也應(yīng)進(jìn)行固溶處理；當(dāng)熱彎溫度范圍控制在1180-1250℃之間，則可不重新固溶。
6、業(yè)績(jī)
總體來(lái)說(shuō)，由于Sanicro 25可發(fā)出來(lái)的時(shí)間較遲，其并未在正式工程中得到大量應(yīng)用。試管目前應(yīng)用或試用的在歐洲電廠有5個(gè)，見(jiàn)表6。
另外，Sanicro 25后期也可能作為印度A-USC燃煤電站開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的過(guò)熱器的一部分。
7、應(yīng)用前景
過(guò)熱器和再熱器作為鍋爐的關(guān)鍵部件，其材料的高溫持久性能、高溫抗蒸汽氧化能力和抗腐蝕性能非常重要，直接影響到鍋爐的效率和安全。
Sanicro 25與目前廣泛應(yīng)用的奧氏體耐熱鋼如SUPER304H、HR3C和另一個(gè)重要候選材料NF709相比，具有：
（1）更高的高溫持久強(qiáng)度，可有效減薄管子厚度，降低鍋爐整體重量；
（2）很好的抗蒸汽氧化性，可減少氧化皮剝落，避免氧化皮堵塞管道，提高鍋爐運(yùn)行效率和安全性，同時(shí)延長(zhǎng)鍋爐壽命；
（3）的抗腐蝕性能力。
因此，Sanicro 25鋼管應(yīng)用于超（超）臨界鍋爐過(guò)熱器和再熱器等受熱面，的確具有一定的前景，但取決于原材料價(jià)格、電力設(shè)備制造和電力行業(yè)對(duì)此的認(rèn)同度。
擴(kuò)展閱讀：
關(guān)于山特維克集團(tuán)：
山特維克是一家化高科技工業(yè)集團(tuán)，提供的產(chǎn)品和服務(wù)旨在提高客戶的生產(chǎn)力、盈利能力和安全性。目前，山特維克在金屬切削工具、采礦和建筑設(shè)備及工具、無(wú)縫不銹鋼、特殊合金、高溫材料和傳動(dòng)系統(tǒng)等領(lǐng)域已發(fā)展為者。2014年，集團(tuán)的業(yè)務(wù)遍及130多個(gè)國(guó)家，擁有約47000名員工，年銷售額達(dá)890億瑞典克朗。
關(guān)于山特維克材料科技：
山特維克材料科技是山特維克集團(tuán)旗下其中一個(gè)業(yè)務(wù)單元，同時(shí)也是的材料供應(yīng)商，為最嚴(yán)苛行業(yè)提供具有高附加值的*不銹鋼、特種合金材料以及金屬和陶瓷電阻材料。其突出的專業(yè)技術(shù)是基于一體化的生產(chǎn)平臺(tái)和的冶金及研發(fā)。業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)按三個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域劃分：管材、帶材，線材及加熱科技、以及初級(jí)產(chǎn)品。2014年銷售額在150億瑞典克朗，員工人數(shù)約為7,000。
關(guān)于山特維克SanicroTM25：
山特維克SanicroTM25(ASTM UNS S31035)已經(jīng)通過(guò)美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)（ASME）鍋爐及壓力容器規(guī)范第I卷的認(rèn)證。其在卷中關(guān)于電廠鍋爐建設(shè)的規(guī)范案例號(hào)為2753。在第八卷冊(cè)關(guān)于壓力容器建設(shè)的規(guī)范案例號(hào)為2752。根據(jù)ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范，此案例規(guī)范可以應(yīng)用于山特維克SanicroTM25鋼管在鍋爐設(shè)計(jì)當(dāng)中。另外，山特維克SanicroTM25還得到了其他承壓設(shè)備的認(rèn)證包括歐洲特殊材料評(píng)審（PMA）和德國(guó)（TüV）-材料數(shù)據(jù)表555。目前山特維克SanicroTM25已通過(guò)中國(guó)全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的技術(shù)評(píng)審，并獲得證書(shū)。
山特維克SanicroTM25無(wú)縫不銹鋼管的開(kāi)發(fā)是為了將其應(yīng)用在700度*超超臨界蒸汽鍋爐上，其目的是為了提高發(fā)電效率和滿足環(huán)境需要，。它是鍋爐過(guò)熱器和再熱器管的理想材料。山特維克SanicroTM25將會(huì)大大提高發(fā)電效率和大幅度降低二氧化碳的排放。
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