Sanicro 25奥氏体耐热钢管

1、前言

Sanicro 25钢（也称合金174）是在传统奥氏体耐热钢基础上，加入了W、Co、Cu、B等元素，结合了以C、N、Co和W等固溶强化，和Nb（C,N）、NbCrN、M23C6和富Cu相沉淀强化等多种强化手段，从而研制成功的多元复合强化的、高温性能和耐氧化/腐蚀性能十分优异的一种新型高Cr、Ni奥氏体耐热钢。目前，该钢已列入德国VDTUV555材料单以及2010版的ASME SA-213M，其UNS号为S31035。

2、化学成分

Sanicro 25钢管具体的化学成分范围见表1，数据来源于ASME SA-213M。

在该钢中，高温强度的提高主要通过C、N、Co和W的固溶强化，Nb（C,N）、NbCrN、M23C6和富Cu相沉淀强化而实现；为了改善高温抗腐蚀性能，采用了较高的Cr含量、均值达到22.5%，但为抑制高Cr与高W产生σ相倾向，将Ni含量提高到约25%左右、N含量也较高；同时，将其Mn和Si控制在降低的水平。

3、热处理与组织

ASME SA-213M中，对Sanicro 25钢规定的供货状态为固溶处理。经处理温度为1180-1250℃最终固溶处理后，金相组织为奥氏体组织（晶粒度为7或更粗），同时含有一些富Nb和富Cr的析出相。

4、力学性能

室温力学性能

表3给出了ASME SA-213M规范规定的Sanicro 25钢室温拉伸性能和硬度值。

高温短时力学性能

表4给出了Sanicro 25钢的高温短时力学性能

5、工艺性能

Sanicro 25钢有优异的焊接和成型等加工工艺性能，这也是其可能用于实际锅炉工程项目中重要竞争性因素之一。

焊接性能：Sanicro 25钢可用TIG焊进行焊接，不用焊前预热和焊后热处理。跟大多数高合金奥氏体钢一样，焊接表面和焊丝需进行清洁。为避免热裂纹的存在，可采用低热量输入（＜1.0 kJ/mm）和底层间温度（＜100℃），同时避免拘束应力。

焊丝可采用617B，目前正在进行研制。0.8mmTIG焊丝、2.0mm和2.4mmTIG焊条已经到了试验阶段，正在申请VDTUV规范。

弯管性能：Sanicro 25钢可进行冷弯和热弯。

冷弯：当工作温度在蠕变温度范围，冷变形超过20%时需进行固溶处理。当然，为了保证良好的高温抗腐蚀能力，变形量较小时也宜进行固溶。热弯：推荐温度为850-1250℃。其中，当形变温度为850-1180℃时也应进行固溶处理；当热弯温度范围控制在1180-1250℃之间，则可不重新固溶。

6、业绩

总体来说，由于Sanicro 25可发出来的时间较迟，其并未在正式工程中得到大量应用。试管目前应用或试用的在欧洲电厂有5个，见表6。

另外，Sanicro 25后期也可能作为印度A-USC燃煤电站开发项目中的过热器的一部分。

7、应用前景

过热器和再热器作为锅炉的关键部件，其材料的高温持久性能、高温抗蒸汽氧化能力和抗腐蚀性能非常重要，直接影响到锅炉的效率和安全。

Sanicro 25与目前广泛应用的奥氏体耐热钢如SUPER304H、HR3C和另一个重要候选材料NF709相比，具有：

（1）更高的高温持久强度，可有效减薄管子厚度，降低锅炉整体重量；

（2）很好的抗蒸汽氧化性，可减少氧化皮剥落，避免氧化皮堵塞管道，提高锅炉运行效率和安全性，同时延长锅炉寿命；

（3）的抗腐蚀性能力。

因此，Sanicro 25钢管应用于超（超）临界锅炉过热器和再热器等受热面，的确具有一定的前景，但取决于原材料价格、电力设备制造和电力行业对此的认同度。

        扩展阅读：   

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