[发明专利]一种锅炉用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种奥氏体耐热不锈钢的成分设计及其制造方法，尤其是指超临界火电发电机组锅炉用高强度、耐高温、高压钢。

背景技术

随着全国电力需求量剧增，发展大容量、超临界、超超临界参数火电机组是当前世界潮流。参数(压力和温度)越高，它可以转换的能量也越多，机组的效率就越高。超临界、超超临界发电机组锅炉用金属材料也在不断发展更新，要求锅炉用钢不仅具有足够的长时持久强度，而且还要有较高的抗氧化性。

目前，我国发电量80％以上采取火力发电方式。一般采用超临界发电机组，采用的主要钢号是1Cr19Ni11Nb，其化学成分为：碳：0.04～0.10％，硅：≤0.75％，锰：≤2.00％，镍：9.00～13.00％，铬：17.00～20.00％，铌：8*C～1.00％，铜：≤0.25％，硫：≤0.020％，磷：≤0.035％，V≤0.10％，B≤0.010％，余为Fe和次要杂质。

上述1Cr19Ni11Nb超临界发电机组用不锈钢的制造工艺是电弧炉化钢、AOD精炼、模铸钢锭、800轧机初轧开坯、550横列式轧机或棒材连轧机组热轧成品，交付钢管厂或用户制造钢管。1Cr19Ni11Nb初轧开坯温度1230℃～1270℃，热轧加热温度1140℃～1180℃，试样固溶处理后的抗拉强度≥520MPa，屈服强度≥205MPa，伸长率≥40％，断面收缩率≥50％。但该材料存在的主要问题是：高温持久性能及高温抗氧化性差，使用中造成堵管现象，降低了机组的使用效率，使发电成本提高。

通过检索国内外专利数据库，共检索出与本发明钢相关的信息4条：1.申请号CN00803866.X一种耐热性奥氏体不锈钢；2.申请号CN03110437.1一种高温强度和耐蚀性优异的奥氏体不锈钢；3.申请号CN97192456.2一种新的奥氏体不锈钢合金；4.申请号CN98123173.X一种具有良好抗氧化性的奥氏体不锈钢。

化学成分(wt％)比较：

 

专利申请         C  Si  Mn  Ni  Cr  Mo w  Cu  Nb N B稀        土CN0080      3866.X      0.04～0.10      ≤  0.40    ≤  0.60       22.50～32.00         20.00～27.00      ≤  0.50      0.40～4.00        0.20～0.60        0.10～0.30         0.002～0.008  －CN03110       437.1        0.03～0.12        0.10～1.00        0.10～2.00         35.00～50.00         20.00～28.00      ≤  0.50     4.00 10.00      0.01～1.00  ≤      0.02        0.0005～0.0100  －