十 TP347H（1Cr19Ni11Nb）钢管
1 简介
SA-213 TP347H是ASME标准中的成熟钢种，为铬镍铌奥氏体不锈钢；我国GB5310-95将该钢列入其中，牌号为1Cr19Ni11Nb，此钢也为成熟钢种。由于该钢是用铌稳定的奥氏体钢，故其具有较好的抗晶间腐蚀性能、较高的持久强度、良好的组织稳定性和抗氧化性能，此外还具有良好的弯管和焊接性能；其综合性能优于TP304H。但由于合金元素较多，与TP304H一样，容易产生加工硬化，使切削加工较难进行；其热膨胀系数高，导热性差；故在与异种钢焊接并在高温下使用时，须考虑两种材料的膨胀系数和高温强度匹配问题。
2 用途
TP347H钢管性能优良。主要用于制造亚临界、超临界压力参数的大型发电锅炉的高温过热器、高温再热器、屏式过热器的高温段以及各种耐高温高压的管件等部件；对于承压部件，最高工作温度可达650℃；对于抗氧化部件，其最高抗氧化使用温度可达850℃。但由于具有奥氏体钢所具有的缺点，此种耐热钢用于承压部件上时，同样有可能在某种程度上，被T92和HCM12A部分替代。
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
|
Ni
|
|
SA213
|
0.04-0.10
|
≤2.00
|
≤0.75
|
≤0.040
|
≤0.030
|
17-20.0
|
9.0-13.00
|
|
GB5310
|
≤0.15
|
≤2.00
|
≤1.00
|
≤0.030
|
≤0.030
|
17-19.0
|
8.0-10.00
|
注1：铌和钽含量之和不应少于碳含量的8倍，且不大于1.0%
3.2 金相组织
TP347H钢管的供货状态为固溶处理。经最终的固溶处理（热轧、挤、扩管的最低固溶处理温度1050℃，冷拔、轧管的最低固溶处理温度1100℃）的热处理后，金相组织应为单一的奥氏体组织，晶粒度应是7级或更细。
3.3 力学性能
室温力学性能
|
规范
|
拉伸性能（纵向）
|
硬度HRB
|
|
σs(MPa)
|
σb(MPa)
|
δ(%)
|
|
SA213
|
≥205
|
≥515
|
≥35
|
≤90
|
|
GB5310
|
≥205
|
≥520
|
≥35
|
|
注1：表中的延伸率数据均按不同的标准规定的试样测得。ASME 数据采用SA370中标距50mm试样（对纵条试验壁厚小于8mm，每减小0.8mm时，从基本最小伸长率可减小的百分值为1.5%）。国内采用5.65 （Fo是指试样的有效横截面积）。以下各温度中的延伸率与此相同。
3.4 持久强度σ （MPa）
|
规范
|
600℃
|
620℃
|
640℃
|
650℃
|
670℃
|
700℃
|
750℃
|
|
SA213
|
132
|
111
|
90
|
80
|
67
|
47
|
|
|
GB5310
|
132
|
110
|
91
|
82
|
66
|
48
|
28
|
3.5 许用应力σ（MPa）
|
温度℃
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
625
|
650
|
675
|
700
|
|
σ
|
122.0
|
107.6
|
103.6
|
101
|
100.3
|
88.1
|
70.7
|
53.6
|
42.6
|
31.7
|
注： 摘自ASME II卷D篇1A表的数值并内插所得数据
3.6 抗氧化性及抗腐蚀性能
该钢在低于850℃的空气介质中具有稳定的抗氧化性能。在650℃时，钢管的蒸汽抗氧化性大大优于SA213-T91、HCM12A，且优于TP304H；相同条件下的氧化腐蚀深度仅为T91的30%、HCM12A的54%左右。
该钢对晶间腐蚀和应力腐蚀敏感，但抗晶间腐性能优于TP304H。同种钢焊接头的拉伸应力腐蚀试验表明：溶合线和热影响区是发生应力腐蚀的敏感区。奥氏体不锈钢与铁素体钢管对接焊时，焊后进行700℃以上的热处理温度正处于不锈钢的敏化区，故其抗晶间腐能力要比固溶状态的钢管要差，使用时应避免腐蚀源，特别是含氯离子介质的侵蚀。
此外该钢在600℃以上易产生钠钒腐蚀，也会受到煤灰中的硫酸盐的腐蚀。
4 工艺资料
4.1 热处理
TP347H钢管的供货状态为固溶处理。热轧、挤、扩管的最低固溶处理温度1050℃，冷拔、轧管的最低固溶处理温度1100℃。必要时，还应进行稳定化处理。
4.2 焊接
焊接性能良好（焊接接头能通过L法晶间腐蚀检验）。同种钢焊接时，手工焊焊条用奥102、奥107、奥137或E347-15（美国牌号）；氩弧焊焊丝用ER-347等；若与铁素体类材料进行异种钢焊接，采用ASME标准规定的ERNiCr3或ENiCrFe-3型号焊丝或焊条。锅炉钢管焊后进行1180℃、保温30分钟的固溶处理。
4.3 冷热加工
冷变形能力很好，可以进行冷轧、冷拔等成形。锅炉制造中，冷弯、卷边工艺性良好。
