P91合金パイプの合金元素の機能

P91合金管の合金元素は固溶強化、拡散強化の役割を果たし、鋼の耐酸化性、耐食性を向上させます。具体的には次のように分析されます。

① 炭素は最も明らかな元素の鋼の固溶強化効果であり、炭素含有量の増加に伴い、鋼の短期強度、可塑性、靭性が低下し、P91マルテンサイト鋼など、炭素含有量の増加は速度を加速します。炭化物の球状化と凝集により合金元素の再分布が促進され、鋼の溶接性、耐食性、耐酸化性が低下します。耐熱鋼は一般に炭素量を減らすことが期待されています。炭素含有量が少なすぎると、鋼の強度が低下します。 P91鋼は12Cr1MoV鋼に比べて炭素含有量が20%増加しており、上記要因の影響を総合的に考慮して決定されました。

② P91 鋼には微量の窒素が含まれており、窒素の役割は 2 つの側面に反映されています。一方で、固溶強化の役割は、室温では鋼の溶解度が非常に小さいため、P91鋼の溶接熱影響部は溶接加熱および溶接後の熱処理プロセスで連続して固体になります。 VNの溶解・析出過程：VNの溶解度によりオーステナイト組織内に溶接加熱熱影響部が形成され、窒素含有量が増加し、その後、室温の組織内の過飽和がその後の溶接部の熱処理で増加します。VN の析出が少なく、これにより組織の安定性が高まり、熱影響部の持続強度の値が向上します。一方、P91鋼には少量のA1、窒素も含まれており、そのA1N、A1Nの形成は1 100度以上であり、マトリックスに大量に溶解するだけであり、低温では再析出します。 、より良い拡散強化効果を発揮できます。

③クロムの添加は主に耐熱鋼の耐酸化性、耐食性を向上させるためで、クロム含有量が5％未満、600度以上で激しく酸化し始め、クロム含有量が5％未満になると、 〜５％は良好な耐酸化性を有する。 12Cr1MoV 鋼は 580 度で良好な耐酸化性を持ち、腐食深さは 0.05 mm / a、性能が劣化し始めた 600 度では腐食深さは 0.13 mm / a です。 P91 クロム含有量は約 9% に増加し、使用温度は 650 度に達する可能性があります。主な対策は、マトリックスをより多くのクロムに溶解させることです。

④ バナジウムとニオブは強力な炭化物形成元素であり、炭素と微細で安定した合金炭化物を形成するために添加され、強力な拡散強化効果を発揮します。

⑤ モリブデンの添加は主に鋼の熱強度の向上、固溶強化です。