P91耐熱鋼是美國GE公司在9Cr-1Mo基礎(chǔ)上,添加V、Nb、N等元素,開發(fā)出具有良好熱強(qiáng)性能、焊接性能的新型耐熱鋼。由于其良好穩(wěn)定的性能,該鋼種廣泛應(yīng)用于高溫高壓鍋爐管道。隨著超臨界鍋爐用鋼需求量的快速增長,對材料性能要求也越來越嚴(yán)格,需保證其A、B、C、D各類細(xì)系、粗系及Ds夾雜物級(jí)別小于等于1級(jí),鋼中w(O)≤0.0020%。
大冶特殊鋼有限公司的學(xué)者為了進(jìn)一步提高P91鋼產(chǎn)品質(zhì)量,采用掃描電鏡、ASPEX等檢測方法對P91鋼探傷分層形成原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:煉鋼工序形成的鎂鋁尖晶石、鋁酸鈣等非金屬夾雜物殘留在鋼中,在加工過程夾雜物聚集處應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫和分層。夾雜物級(jí)別和T.O含量這2項(xiàng)指標(biāo)較差,反映出P91鋼在控制鋼液潔凈度方面存在問題。通過優(yōu)化精煉渣組成(w(CaO)=55%~60%、w(SiO2)=10%~15%、w(Al2O3)=18%~23%)、應(yīng)用氮?dú)庠龅に囈约疤岣吒咂焚|(zhì)鎂碳磚抗侵蝕能力等措施,試制10爐P91鋼夾雜物級(jí)別穩(wěn)定控制在1級(jí)以下,w(T.O)均值由21.04×10-6降低到16.73×10-6,探傷分層機(jī)率降低,鋼管成材率提高15%。