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T23鋼(ASME Code Case 2199)是住友金屬和三菱重工聯(lián)合開發(fā)的一種新型電站鍋爐用鋼，20世紀(jì)90年代開始在歐洲及日本多臺(tái)亞臨界、超臨界甚至超超臨界火電機(jī)組上得到應(yīng)用。該鋼汲取我國研制的102鋼“多元復(fù)合強(qiáng)化”理論，加入合金元素Mo、W增強(qiáng)固溶強(qiáng)化和復(fù)合強(qiáng)化。同時(shí)，在T22的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低含碳量，加入微合金元素V、Nb、B等形成彌散沉淀強(qiáng)化，使得T23鋼在550～600℃具有良好的蠕變性能和許用應(yīng)力。同時(shí)，與低合金耐熱鋼T22(2.25Cr-1Mo)相比，它降低了含碳量，使熱影響區(qū)硬度降低至350HV以下，焊接性能得到很大改善，焊接時(shí)可以取消預(yù)熱和焊后熱處理，以彌補(bǔ)碳含量降低對(duì)高溫蠕變強(qiáng)度帶來的不利影響。因此，該鋼是介于12Cr1MoVG與T91或不銹鋼之間的一種很好的過渡材料，可用于U.S.C.B(超臨界鍋爐)膜式水冷壁部件。
天津鋼管集團(tuán)股份有限公司技術(shù)人員就新型T23無縫鋼管的熱處理工藝，主要包括正火溫度及回火溫度對(duì)組織性能的影響進(jìn)行了分析，從而探索最佳熱處理工藝。
試驗(yàn)材料采用500kg真空熔煉爐冶煉，模鑄后熱鍛成φ85mm圓棒，800℃*12h退火后剝皮至φ75mm，利用菌式穿孔機(jī)制成φ89mm*9mm毛管。
試驗(yàn)用材料取自穿孔后探傷合格的鋼管，按照美標(biāo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣分析。利用DT1000型淬火膨脹儀對(duì)新型T23鋼進(jìn)行了CCT曲線測定，奧氏體化溫度1050℃，保溫30min。由測定結(jié)果可知，T23鋼從0.8～200℃/s較大范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變成貝氏體-馬氏體組織結(jié)構(gòu)。馬氏體的最大硬度僅為350HV左右，且與碳含量有關(guān)。在工業(yè)化生產(chǎn)中正火+回火狀態(tài)下，組織一般為回火貝氏體。
通過對(duì)CCT曲線進(jìn)行分析，測定新型T23鋼低溫轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ac1位于800～820℃，高溫轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ac3位于960～990℃。ASME SA-213M標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定該鋼應(yīng)在不低于1040℃正火及不低于730℃下回火作為最終的熱處理。
根據(jù)ASME SA-213M標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合該鋼種的CCT曲線特征，研究不同奧氏體化溫度、回火溫度對(duì)該鋼種組織性能影響。研究結(jié)果表明：
(1)在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，隨著奧氏體化溫度提高，硬度總體緩慢增加，晶粒長大，奧氏體化溫度升高到1050℃、30min時(shí)，晶粒度達(dá)到理想中的7～7.5級(jí)。
(2)在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，隨回火溫度升高，強(qiáng)度、硬度均緩慢下降，達(dá)到770℃回火溫度時(shí)，組織性能已趨于相對(duì)穩(wěn)定。此時(shí)合金元素在固溶體基體和碳化物之間緩慢分配，鐵素體基體呈現(xiàn)多邊形化，晶粒有所長大，基體中島狀物數(shù)量減少而細(xì)小碳?xì)浠衔镱w粒明顯增多，分布更均勻。
(3)最佳熱處理工藝為：1050℃保溫30min正火，770℃保溫120min回火，可得到最佳的綜合性能與組織狀態(tài)。
