不銹耐熱鋼（也稱熱強(qiáng)鋼）是指在高溫下具有良好化學(xué)穩(wěn)定性并具有較高的高溫強(qiáng)度的不銹鋼。電站用不銹耐熱鋼是指電站關(guān)鍵承壓部件用不銹耐熱鋼，主要包括水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、集箱和主蒸汽管道等。電站鍋爐管長(zhǎng)期在高溫、高壓蒸汽環(huán)境下服役，一般設(shè)計(jì)要求鍋爐管的使用壽命30年。因此，要求電站用不銹耐熱鋼具有高的熱強(qiáng)性、抗高溫蒸汽氧化、抗高溫?zé)煔飧g、良好的焊接性和冷熱成型等綜合性能。我國(guó)自主研發(fā)的典型不銹耐熱鋼牌號(hào)有低合金不銹耐熱鋼G102、馬氏體不銹耐熱鋼G115。

  G102鋼（12Cr2MoWVTiB）是鋼鐵研究總院劉榮藻教授團(tuán)隊(duì)于20世紀(jì)60-70年代在2Cr-Mo-V鋼的基礎(chǔ)上成功研發(fā)的，并在當(dāng)時(shí)中國(guó)先進(jìn)燃煤電站鍋爐制造中大量應(yīng)用，解決了當(dāng)年先進(jìn)燃煤電站鍋爐制造的急需。G102鋼是低碳、低合金貝氏體型不銹熱強(qiáng)鋼（見表2-1-10），具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和工藝性能。其熱強(qiáng)性和使用溫度超過(guò)當(dāng)時(shí)國(guó)外同類鋼種，最高金屬壁溫的熱強(qiáng)性達(dá)到某些鉻鎳奧氏體不銹耐熱鋼的水平，使我國(guó)高參數(shù)大型電站鍋爐避免使用價(jià)格昂貴、工藝性稍差、運(yùn)行中問(wèn)題較多的鉻鎳奧氏體不銹耐熱鋼，對(duì)降低鍋爐成本、減少工藝?yán)щy、縮短制造周期和保證鍋爐安全運(yùn)行都具有重要意義。

  鋼鐵研究總院在研發(fā)G102低合金不銹耐熱鋼時(shí)，首次明確提出和系統(tǒng)總結(jié)了電站鍋爐鋼的“多元素復(fù)合強(qiáng)化”設(shè)計(jì)思想，研制的G102鍋爐管綜合性能在當(dāng)時(shí)處于國(guó)際同類材料的領(lǐng)先水平。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，G102 鍋爐管大批量地用于國(guó)內(nèi)高參數(shù)燃煤電站鍋爐的制造，迄今仍然在應(yīng)用。

  從某種意義上說(shuō)，G102鋼的成功研發(fā)和“多元素復(fù)合強(qiáng)化”設(shè)計(jì)思想的提出是電站鍋爐不銹耐熱鋼發(fā)展歷史上的一個(gè)極其重要的里程碑。通過(guò)“多元素復(fù)合強(qiáng)化”設(shè)計(jì)，G102鋼的總體合金含量不高，成分匹配控制難度不大，工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定可控。尤為重要的是G102鋼的成功研發(fā)把鐵素體系不銹耐熱鋼的使用溫度上限向上拓展到蒸汽溫度580℃附近，這是一個(gè)非常大的進(jìn)步。我國(guó)“多元素復(fù)合強(qiáng)化”設(shè)計(jì)思想為世界鐵素體系不銹耐熱鋼的進(jìn)一步發(fā)展打開了一扇正確的大門，美國(guó)和日本在20世紀(jì)70-80年代成功研發(fā)并在電站建設(shè)中大量應(yīng)用的07Cr2MoW2VNbB、10Cr9Mo1VNbN 和10Cr9MoW2VNbBN 等重要鐵素體系不銹耐熱鋼均是借鑒我國(guó)G102鋼研發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)和植根于“多元素復(fù)合強(qiáng)化”設(shè)計(jì)思想的。

  馬氏體不銹耐熱鋼G115是鋼鐵研究總院劉正東教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十余年自主研發(fā)、可支撐我國(guó)630～650℃超超臨界電站建設(shè)的主干型不銹耐熱材料。

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