 T91
材料牌号：T91低合金钢
德国牌号：X10CrMoVNNb91
一、 T91低合金钢概述：
T91低合金钢又称改良型9Cr-1Mo钢，即T91/P91钢，这类钢是70年代至80年代，美国在早期的9Cr-1Mo钢基础上研究成功的。90年代中期出现在国内安装的进口机组中，现在已经在我国的大型电站锅炉上较普遍采用。这类钢可以说是热强钢的第三代产品，其主要特点是降低了含碳量，同样是多元复合强化，但各合金元素含量控制极严格，从而改善了钢的塑韧性和焊接性，提高了钢的高温稳定性，其600℃时的持久强度比F11和F12提高了近70%。
在电力行业焊接此类钢的过程中，通过接触国外更高层次的技术资料和几十年的焊接，使焊接人员观念发生了重要转变，即：焊接工艺与操作工艺不是一回事，在此类钢的焊接中，焊工操作工艺的重要性已经退居其次；使用的焊接工艺必须经过评定，评定的依据不再是一系列常温力学性能，而把重点放在验证焊接接头能否获得预期的塑韧性和金相组织；焊接此类钢应该在焊接工艺的全过程严格受控。此类钢对焊接工艺的严谨性要求与早期的9Cr-1Mo钢相比更高，焊接热输入量要求更严格，焊后热处理的温度和保温时间对焊接接头的韧性有很大影响，必须给予足够重视。
二、T91低合金钢化学成分：见表-1：
表-1 %
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C≤ |
Si≤ |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Cr≥ |
Ni≥ |
Mo≥ |
N≤ |
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0.08-0.12 |
0.20-0.50 |
0.30-0.60 |
0.020 |
0.010 |
8.0-9.5 |
0.40 |
0.85-1.05 |
0.03-0.07 |
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其他 |
Cu≤ |
Fe≤ |
Al≤ |
Ti≤ |
Co≤ |
Nb≤ |
W≤ |
V≤ |
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- |
余量 |
- |
- |
- |
0.06-0.10 |
- |
0.18-0.25 |
三、T91低合金钢力学性能：
1、T91低合金钢抗拉强度 σb (MPa)：≥585
2、T91低合金钢屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥415
3、T91低合金钢伸长率 δ5 (％)：≥20
4、T91低合金钢硬度（HB）：250
四、 T91低合金钢热处理工艺：
T91的最终热处理为正火高温回火，正火温度为1040℃，保温时间不少于10min，回火温度为730～780℃，保温时间不少于1h，最终热处理后的组织为回火。
五、T91低合金钢主要特性：
T91钢中各合金元素分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性能，具体分析如下：
1、碳是钢中固溶强化作用最明显的元素，随含碳量的增加，钢的短时强度上升，塑性、韧性下降，对T91这类马氏体钢而言，含碳量的上升会加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低钢的焊接性、耐蚀性和抗氧化性，故耐热钢一般都希望降低含碳量，但含碳太低，钢的强度将降低。T91钢与12Cr1MoV钢相比，含碳量降低20%，这是综合考虑上述因素的影响而决定的。
2、T91钢中含微量氮，氮的作用体现在两个方面。一方面起固溶强化作用，常温下氮在钢中的溶解度很小，T91钢焊后热影响区在焊接加热和焊后热处理过程中，将先后出现VN的固溶和析出过程：焊接加热时热影响区内已形成的奥氏体组织由于VN的溶入，氮含量增加，此后常温组织中的过饱和程度提高，在随后的焊后热处理中有细小的VN析出，这增加了组织稳定性，提高了热影响区的持久强度值。另一方面，T91钢中还含有少量A1，氮能与其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大量溶入基体，在较低温度下又重新析出，能起到较好的弥散强化效果。
3、加入铬主要是提高耐热钢的抗氧化性、抗腐蚀能力，含铬量小于5%时，600℃开始剧烈氧化，而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV钢在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蚀深度为0.05 mm/a，600℃时性能开始变差，腐蚀深度为0.13 mm/a。T91含铬量提高到9%左右，使用温度能达到650℃，主要措施就是使基体中溶有更多的铬。
4、钒与铌都是强碳化物形成元素，加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物，有很强的弥散强化效果。
5、加入钼主要是为了提高钢的热强性，起到固溶强化的作用。
六、T91低合金钢品种规格与供应状态：
1、品种分类：上海宝屿特种合金可生产各种规格的T91无缝管、T91钢板、T91圆钢、T91锻件、T91法兰、T91圆环、T91焊管、T91钢带、T91丝材及T91配套焊材。
2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。 |
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