十 TP347H（1Cr19Ni11Nb）鋼管
1 簡介
SA-213 TP347H是ASME標準中的成熟鋼種，為鉻鎳鈮奧氏體不銹鋼；我國GB5310-95將該鋼列入其中，牌號為1Cr19Ni11Nb，此鋼也為成熟鋼種。由于該鋼是用鈮穩定的奧氏體鋼，故其具有較好的抗晶間腐蝕性能、較高的持久強度、良好的組織穩定性和抗氧化性能，此外還具有良好的彎管和焊接性能；其綜合性能優于TP304H。但由于合金元素較多，與TP304H一樣，容易產生加工硬化，使切削加工較難進行；其熱膨脹系數高，導熱性差；故在與異種鋼焊接并在高溫下使用時，須考慮兩種材料的膨脹系數和高溫強度匹配問題。
2 用途
TP347H鋼管性能優良。主要用于制造亞臨界、超臨界壓力參數的大型發電鍋爐的高溫過熱器、高溫再熱器、屏式過熱器的高溫段以及各種耐高溫高壓的管件等部件；對于承壓部件，最高工作溫度可達650℃；對于抗氧化部件，其最高抗氧化使用溫度可達850℃。但由于具有奧氏體鋼所具有的缺點，此種耐熱鋼用于承壓部件上時，同樣有可能在某種程度上，被T92和HCM12A部分替代。
3 技術要求及試驗數據
3.1 化學成分
化 學 成 分 （%）
|
規范
|
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
|
|
SA213
|
0.04-0.10
|
≤2.00
|
≤0.75
|
≤0.040
|
≤0.030
|
17-20.0
|
9.0-13.00
|
|
GB5310
|
≤0.15
|
≤2.00
|
≤1.00
|
≤0.030
|
≤0.030
|
17-19.0
|
8.0-10.00
|
注1：鈮和鉭含量之和不應少于碳含量的8倍，且不大于1.0%
3.2 金相組織
TP347H鋼管的供貨狀態為固溶處理。經最終的固溶處理（熱軋、擠、擴管的最低固溶處理溫度1050℃，冷拔、軋管的最低固溶處理溫度1100℃）的熱處理后，金相組織應為單一的奧氏體組織，晶粒度應是7級或更細。
3.3 力學性能
室溫力學性能
|
規范
|
拉伸性能（縱向）
|
硬度HRB
|
|
σs(MPa)
|
σb(MPa)
|
δ(%)
|
|
SA213
|
≥205
|
≥515
|
≥35
|
≤90
|
|
GB5310
|
≥205
|
≥520
|
≥35
|
|
注1：表中的延伸率數據均按不同的標準規定的試樣測得。ASME 數據采用SA370中標距50mm試樣（對縱條試驗壁厚小于8mm，每減小0.8mm時，從基本最小伸長率可減小的百分值為1.5%）。國內采用5.65 （Fo是指試樣的有效橫截面積）。以下各溫度中的延伸率與此相同。
3.4 持久強度σ （MPa）
|
規范
|
600℃
|
620℃
|
640℃
|
650℃
|
670℃
|
700℃
|
750℃
|
|
SA213
|
132
|
111
|
90
|
80
|
67
|
47
|
|
|
GB5310
|
132
|
110
|
91
|
82
|
66
|
48
|
28
|
3.5 許用應力σ（MPa）
|
溫度℃
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
625
|
650
|
675
|
700
|
|
σ
|
122.0
|
107.6
|
103.6
|
101
|
100.3
|
88.1
|
70.7
|
53.6
|
42.6
|
31.7
|
注： 摘自ASME II卷D篇1A表的數值并內插所得數據
3.6 抗氧化性及抗腐蝕性能
該鋼在低于850℃的空氣介質中具有穩定的抗氧化性能。在650℃時，鋼管的蒸汽抗氧化性大大優于SA213-T91、HCM12A，且優于TP304H；相同條件下的氧化腐蝕深度僅為T91的30%、HCM12A的54%左右。
該鋼對晶間腐蝕和應力腐蝕敏感，但抗晶間腐性能優于TP304H。同種鋼焊接頭的拉伸應力腐蝕試驗表明：溶合線和熱影響區是發生應力腐蝕的敏感區。奧氏體不銹鋼與鐵素體鋼管對接焊時，焊后進行700℃以上的熱處理溫度正處于不銹鋼的敏化區，故其抗晶間腐能力要比固溶狀態的鋼管要差，使用時應避免腐蝕源，特別是含氯離子介質的侵蝕。
此外該鋼在600℃以上易產生鈉釩腐蝕，也會受到煤灰中的硫酸鹽的腐蝕。
4 工藝資料
4.1 熱處理
TP347H鋼管的供貨狀態為固溶處理。熱軋、擠、擴管的最低固溶處理溫度1050℃，冷拔、軋管的最低固溶處理溫度1100℃。必要時，還應進行穩定化處理。
4.2 焊接
焊接性能良好（焊接接頭能通過L法晶間腐蝕檢驗）。同種鋼焊接時，手工焊焊條用奧102、奧107、奧137或E347-15（美國牌號）；氬弧焊焊絲用ER-347等；若與鐵素體類材料進行異種鋼焊接，采用ASME標準規定的ERNiCr3或ENiCrFe-3型號焊絲或焊條。鍋爐鋼管焊后進行1180℃、保溫30分鐘的固溶處理。
4.3 冷熱加工
冷變形能力很好，可以進行冷軋、冷拔等成形。鍋爐制造中，冷彎、卷邊工藝性良好。
