P91热加工及热处理工艺研究
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[摘 要]p91是（9%Cr 1%Mo）经过改良发展起来的，加入了钒和铌元素，同时控制氮元素含量，蠕变强度大幅提高。 P91材料主要适用于锅炉外部的零部件（如管道和集箱，有时也用于石油化工行业）。
中图分类号：TG457.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0029-01
由于P91有较好的蠕变断裂强度可以减少管材厚度，从而降低机组启停机的热变化率。因此可以较好地避免使用传统材料所发生的疲劳断裂现象。用P91替代传统材料，由于减小管材壁厚提高了蠕变性能和抗氧化能力，从而节约成本提高了生产效率。
ASME中对P91钢的化学成分范围规定为：（表1）
1.P91钢热加工工艺研究
根据厂商曼内斯曼公司提供的数据显示，P91材料最佳的热加工范围为：7500C～11000C之间，根据我厂生产产品的特点，我们的将管材分几组进行试验
1.1试验方案
当管材进行弯曲时，它的外弧面壁厚减小内弧面壁厚增加，P91管材的热加工必须在最佳的温度范围内进行，以免发生微裂纹。
1）加热温度：9500C～11000C，保温时间为1小时～2小时
2）变形温度分为：9500C～11000C、8000C～9500C、6500C～8000C
3）冷却条件分为：空冷、风冷和缓冷。（表2）
1.2 试验结果
1）外观渗透检验：所有8个式样当中，所有式样的内外弧表面式样侧面都没有裂纹出现
2）硬度检验：结果见下表，不同热加工成形温度及冷却方式下的硬度差别不大。（表3）
3）金相检验：8种工艺下的所有式样受拉侧的金相组织拍片显示，它的金相组织都是淬火马氏体组织，并没有看见晶体间裂纹。
2.P91钢热处理工艺研究
2.1 试验方案
热成形以后，我们将按照管材的规格进行全新的正火和回火（N+T）热处理，才能实现以下要素的最佳结合：即较高的蠕变断裂强度，有限度的硬度和较好的韧性。
试验方案如下：（表4）
2.2 试验结果
1）硬度检验：硬度的试验结果见下表，从所得到的数据结果显示，不论回火之前的热处理如何，只要试验样品的最终回火温度在730～7800C之间，试样的硬度值都不大于HB250。（表5）
2）金相检验：所试验的各个试样的组织都是回火马氏体。
3）机械性能试验：所有的试样的抗拉强度、屈服强度和冲击值都满足标准要求。
结论：通过有关资料的研究分析以及这次的试验研究结果显示，我们确定了P91钢在我厂的生产工艺参数。并在生产过程中严格按照生产工艺参数进行生产，使我厂的生产产品中又增加了一个具有竞争性的管材品种。