八 T122（HCM12A）钢管
1 简介
T122（HCM12A）是日本住友金属株式会社以德国X20CrMoV121为基础研制而成的12%Cr的低碳合金耐热钢。近年由ASME Code Case 2180-2批准，牌号定为T122。
T122（HCM12A）力学性能较高，；焊接性能良好；并具有较高的组织稳定性和高温强度、抗氧化性能和抗腐蚀性能。
与T91相比，其在高温650℃时的持久强度、抗氧化性能和抗腐蚀性能更优；与奥氏体不锈钢相比，奥氏体不锈钢在高温下的许用应力和抗氧化性能虽略优于HCM12A，但奥氏体钢的应力腐蚀、晶间腐蚀却是一个难题。用HCM12A无此类问题。
2 用途
T122（HCM12A）钢管性能优良。该钢的最高使用温度为650℃。可作为先进的超临界锅炉机组的材料，用于制造超（超）临界机组电站锅炉金属壁温不超过650℃的过热器、再热器和主蒸汽管道。如我国珠海电厂1、2号锅炉的再热器就使用了该钢，金属壁温达620℃。若将该钢用在亚临界锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁管，如该钢在600-650℃的锅炉过热器和再热器上可部分代替TP304H和TP347H，具有良好的经济价值。
3 技术要求及试验数据
3.1 化学成分
化 学 成 分 （%）
|
规范
|
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
W
|
Mo
|
V
|
Nb
|
N
|
Al
|
|
ASME code case 2180-2
|
0.07-0.14
|
≤0.70
|
≤0.50
|
≤.020
|
≤.010
|
10-12.5
|
1.50-2.50
|
0.25-0.60
|
0.15-0.30
|
0.04-0.10
|
.04-0.10
|
≤0.04
|
|
住友规定
|
0.07-0.14
|
≤0.70
|
≤0.50
|
≤.020
|
≤.010
|
10-12.5
|
1.50-2.50
|
0.25-0.60
|
0.15-0.30
|
0.04-0.10
|
.04-0.10
|
≤0.04
|
注：还含有Ni（镍）、B（硼）和Cu（铜）；Ni规定值为≤0.50%、B规定值为≤0.005%、
Cu规定值为0.30-1.70%。
3.2 金相组织
T122（HCM12A）钢的供货状态为正火+回火。经正火（最低正火温度1040℃）+回火（最低回火温度730℃）的最终热处理后，金相组织为单一的回火马氏体组织。
3.3 力学性能
室温力学性能
|
规范
|
拉伸性能（纵向）
|
硬度HB
|
|
σs(MPa)
|
σb(MPa)
|
δ(%)
|
|
ASME code case 2180-2
|
≥400
|
≥620
|
≥20
|
HB≤250
|
|
住友规定
|
≥400
|
≥620
|
≥20
|
HB≤250
|
3.4 持久强度σ （MPa）
|
规范
|
500℃
|
525℃
|
550℃
|
575℃
|
600℃
|
625℃
|
650℃
|
|
ASME code case 2180-2
|
|
|
|
146
|
123
|
91
|
63
|
3.5 许用应力σ（MPa）
|
温度℃
|
350
|
400
|
450
|
500
|
525
|
550
|
575
|
600
|
625
|
650
|
|
σ
|
156.5
|
151.8
|
145.0
|
135.8
|
130.3
|
122.4
|
106.8
|
82.7
|
61.0
|
41.9
|
注：为ASME code case 2180-2的数据的内插数据
3.6 抗氧化性
对该钢在650℃的蒸汽抗氧化性试验表明：T122（HCM12A）钢管在该温度下的抗氧化性大大优于SA213-T91，相同条件下的氧化腐蚀深度仅为T91的55%左右。
4 工艺资料
4.1 热处理
T122（HCM12A）钢的供货状态为正火+回火。热处理规范为：最低正火温度1040℃+最低回火温度730℃。
4.2 焊接
该钢有一定的焊接性能，与常规的T22相当、而优于德国的X20类钢；只要将该钢中碳含量控制在0.12%以下、焊接预热温度高于150℃，就可抑制焊接开裂现象；焊后要进行热处理。冷裂敏感性试验证实：与P91的相比，其冷裂敏感性较低。可采用气体保护钨极电弧焊TGS-12CRS（GTAW）、药皮焊条电弧焊CR12S（SMAW）或埋弧焊US-12CRS（SAW）。为了获取合适的接头硬度和塑性性能，对GTAW和SMAW工艺的焊接头进行焊后热处理，740℃，25.4mm/h，但不少于30分钟。
对异种钢焊接：
A）与T22，焊材按T22的要求、预热/层温（200-300℃）和焊后热处理（700-730℃）；
B）与T91，焊接材料按T91、预热/层温（200-300℃）和焊后热处理（740℃）；
C）与TP347H，焊接材料用ERNiCr-3、预热/层温（200-300℃）和焊后热处理（740℃）；
D）与TP304H，焊接材料用ERNiCr-3、预热/层温（200-300℃）和焊后热处理（740℃）；
4.3 弯管
对T122，该钢适合各种弯曲工艺。若实际使用温度低于600℃，冷加工率高于20%，弯曲部分的持久强度将低于母材，故推荐采用去应力热处理，规范与焊后热处理相同；若实际使用温度高于600℃，冷加工率高于15%，推荐采用去应力热处理。若采用热弯，至少采用去应力的弯后热处理（与焊后热处理相同），但优先推荐采用正火+回火的热处理工艺。
对P122：热弯采用高频加热，在950-1050℃之间进行；弯后采用空气冷却。并采用与P91相同的正火+回火的热处理，推荐的正火温度1050℃，回火温度770℃，最少1h/inch。
