鋼研102合金鋼管
一種低合金貝氏體型耐熱鋼
鋼研102合金鋼管 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼,主要采用鎢鉬復(fù)合固溶強化
中文名鋼研102合金鋼管類 型低合金貝氏體型耐熱鋼含鉻量11%~30%計算公式W=0.02466（D-S）S
鋼研102合金鋼管 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼,主要采用鎢鉬復(fù)合固溶強化,釩鈦復(fù)合彌散強化和微量硼的硬化,在小600 °C的工況下該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,抗氧化性能及組織穩(wěn)定性。該鋼種在620 °C時熱強性較好,甚至達到某些鉻鎳奧氏體鋼的水平,但抗氧化性能急劇下降,其3 000 h 的單位面積增重為242 g/ m2 ,腐蝕率為0. 15 mm/ 年,故近年來有關(guān)資料中已將其高推薦使用溫度由620 °C降為600 °C。
在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的合金鋼管。，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類合金鋼管存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的合金鋼管。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體合金鋼管的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體合金鋼管的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體合金鋼管相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相合金鋼管具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳合金鋼管。
①交貨狀態(tài)
是指交貨產(chǎn)品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態(tài)。一般不經(jīng)過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態(tài)或制造狀態(tài)；經(jīng)過熱處理交貨的稱熱處理狀態(tài)，或根據(jù)熱處理的類別稱正火（?；?、調(diào)質(zhì)、固溶、退火狀態(tài)。訂貨時，交貨狀態(tài)需在合同中注明。
②按實際重量交貨或按理論重量交貨
實際重量--交貨時，其產(chǎn)品重量是按稱重（過磅）重量交貨；
理論重量--交貨時，其產(chǎn)品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。其計算公式如下（要求按理論重量交貨者，需在合同中注明）：
鋼研102合金鋼管每米的理論重量（鋼的密度為7.85kg/dm3）計算公式：
W=0.02466（D-S）S
式中：W--鋼管每米理論重量，kg/m；
D--鋼管的公稱外徑，mm；
S--鋼管的公稱壁厚，mm。
③保證條件
按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定項目進行檢驗并保證符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，稱做保證條件。保證條件又分為：
A、基本保證條件（又稱必保條件）。無論客戶是否在合同中注明。均需按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行該項檢驗，并保證檢驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
如化學(xué)成分、力學(xué)性能、尺寸偏差、表面質(zhì)量以及探傷、水壓實驗或壓扁或擴口等工藝性能實驗，均屬必保條件。
B、協(xié)議保證條件：標(biāo)準(zhǔn)中除基本保證條件外，尚有"根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注?quot;或"當(dāng)需方要求……時，應(yīng)在合同中注明"；還有的客戶，天津合金鋼管對標(biāo)準(zhǔn)中基本保證條件提出加嚴要求（如成分、力學(xué)性能、尺寸偏差等）或增檢驗項目（如鋼管橢圓度、壁厚不均等）。上述條款及要求，在訂貨時，由供需雙方協(xié)商，簽署供貨技術(shù)協(xié)議并在合同中注明。因此，這些條件又稱為協(xié)議保證條件。有協(xié)議保證條件的產(chǎn)品，一般均要加價的。
④批
標(biāo)準(zhǔn)中的"批"是指一個檢驗單位，即檢驗批。若以交貨單位組批，稱交貨批。當(dāng)交貨批量大時，一個交貨批可包括幾個檢驗批；當(dāng)交貨批量少時，一個檢驗批可分為幾個交貨批。
"批"的組成通常有下列規(guī)定（詳見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）：
A、每批應(yīng)由同一牌號（鋼級）、同一爐（罐）號或同一母爐號、同一規(guī)格和同一熱處理制度（爐次）的鋼管組成。
B、對于優(yōu)質(zhì)碳素鋼結(jié)構(gòu)管、流體管，可以不同爐（罐）的同一牌號、同一規(guī)格和同一熱處理制度（爐次）的天津合金鋼管組成。
C、焊接鋼管每批應(yīng)由同一牌號（鋼級）、同一規(guī)格的鋼管組成。
⑤優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼
在GB/T699-1999和GB/T3077-1999標(biāo)準(zhǔn)中，其牌號后面帶有"A"字者，為高級優(yōu)質(zhì)鋼，反之為一般優(yōu)質(zhì)鋼。
高級優(yōu)質(zhì)鋼在下列的部分或全部優(yōu)于優(yōu)質(zhì)鋼：
A、縮小成分含量范圍；
B、減少有害元素（如硫、磷、銅）含量；
C、保證較高純凈度（要求非金屬夾雜物含量少）；
D、保證較高力學(xué)性能和工藝性能。
⑥縱向和橫向
標(biāo)準(zhǔn)中稱縱向是指與加工方向平行（即順加工方向）者；橫向是指與加工方向垂直（加工方向即鋼管軸向）。
做沖擊功實驗時，縱向試樣的斷口因與加工方向垂直。故稱橫向斷口；橫向試樣的斷口因與加工方向平行，故稱縱向斷口。
山東金萬福鋼材有限公司是一家專業(yè)性很強的鋼材銷售企業(yè)。專業(yè)經(jīng)營A106B無縫鋼管,SA106B無縫鋼管,A106B美標(biāo)無縫管,A106B美標(biāo)鋼管,美標(biāo)無縫鋼管等，產(chǎn)品嚴格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，全部產(chǎn)自國有大型鋼廠，如：天津大無縫、華菱衡鋼、包鋼、上海寶鋼、冶鋼。作為全國最大的A106B無縫鋼管,SA106B無縫鋼管,A106B美標(biāo)無縫管,A106B美標(biāo)鋼管,美標(biāo)無縫鋼管貿(mào)易企業(yè)，庫存量和銷售量在全國同類企業(yè)中均為首位。 公司經(jīng)營的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機械制造、衛(wèi)星發(fā)射塔架、軍工產(chǎn)品、大型鋼結(jié)構(gòu)等，銷售區(qū)域覆蓋了全國除海南和西藏以外的所有省份及地區(qū)。在通過服務(wù)不斷為客戶提升競爭力的同時也為我們自己贏得了市場贊譽。
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鋼研102合金鋼管（12Cr2MoWVTiB） 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼。主要采用鎢鉬復(fù)合固溶強。釩鈦復(fù)合彌散強化和微量硼的硬化,在小于600 °C的工況下該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。
鋼研102合金鋼管（12Cr2MoWVTiB） 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼,主要采用鎢鉬復(fù)合固溶強化,釩鈦復(fù)合彌散強化和微量硼的硬化,在小于600 °C的工況下該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,抗氧化性能及組織
穩(wěn)定性。該鋼種在620 °C時熱強性較好,甚至達到某些鉻鎳奧氏體鋼的水平,但抗氧化性能急劇下降,其3 000 h 的單位面積增重為242 g/ m2 ,腐蝕率為0. 15 mm/ 年,故近年來有關(guān)資料中已將其高推薦使用溫度由620 °C降為600 °C。
在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的合金鋼管。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類合金鋼管存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的合金鋼管。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體合金鋼管的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體合金鋼管的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體合金鋼管相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相合金鋼管具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳合金鋼管。
無縫鋼管材質(zhì)：20G,20Cr，10CrMo910，12Cr2MoWVTiB（鋼研102），15CrMo合金管，42CrMo，Cr5Mo，12Cr1MoV,10MoWVNb，STFA26，A335P11，A335P12,A335P22,X20CrMoV121,13CrMo44，SA106B,DZ40等。
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材質(zhì)簡介 別名：鋼研102、R102、G102、鋼102或102鋼 12Cr2MoWVTiB（正確讀法：12鉻2鉬鎢釩鈦硼）鋼是我國上世紀60年代末至70年代中期自行研制成功的一種多元微合金化低合金貝氏體型耐熱鋼，由于各種合金元素的適當(dāng)配合，使得該鋼具有較高的熱強性，并且其熱強性能和使用溫度均超過了國外同類鋼種，因此，12Cr2MoWVTiB可用于鍋爐過熱管屏、再熱器管以及主蒸汽管道的制造，其中過熱管、再熱管均稱為蛇形管。 溫度適用范圍：壁溫≤600℃（在強度計算考慮考氧化損失時，可用到620℃）的高壓鍋爐過熱器管、再熱器管及其他耐熱部件。
1982年，上海鍋爐廠和哈爾濱鍋爐廠引進美國CE公司300MW和600MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐制造技術(shù)時，美國CE公司同意用12Cr2MoWVTiB（鋼102）鋼管代TP347H和TP304H鋼管制造300MW和600MW鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器。在過熱器中，102鋼管實際高使用的設(shè)計溫度是580℃；在再熱器中，102鋼管實際高使用的設(shè)計溫度是599℃。 在DL/T 715-2000中規(guī)定，12Cr2MoWVTiB鋼主要用于壁溫不高于600℃的過熱器和再熱器管；但在DL/T 715-2015中規(guī)定，其主要用于壁溫不高于575℃的過熱器管和再熱器管?？梢?，2015版規(guī)定的使用溫度上限較2000版的降低了25℃，這可能是考慮到該鋼用于受熱面管的蒸汽側(cè)時會出現(xiàn)嚴重的氧化問題。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 5310-2017 高壓鍋爐用無縫鋼管.
12Cr2MoWVTiB化學(xué)成分 鋼號 C Si Mn Cr Mo V 12Cr2MoWVTiB 0.08~0.15 0.45~0.75 0.45~0.65 1.60~2.10 0.50~0.65 0.28~0.42 Ti B W P S 0.08~0.18 0.002~0.008 0.30~0.55 ≤0.025 ≤0.015 三、12Cr2MoWVTiB力學(xué)性能 102鋼是大容量火力發(fā)電機組用鋼，要求必須具有良好的力學(xué)性能 鋼號 拉伸強度(MPa) 屈服強度(MPa) 伸長率(%) 硬度 12Cr2MoWVTiB 540~735 ≥345 ≥18 --- 四、12Cr2MoWVTiB工藝性能 (1)鍛造： 12Cr2MoWVTiB鋼的軋（鍛）開始溫度為1150~1200℃，終止溫度≥850℃，軋（鍛）后堆冷。 (2)冷彎： 12Cr2MoWVTiB鋼主要用于小口徑鋼管，一般說，鋼管需進行冷彎，彎后不需要熱處理。 (3)熱處理工藝（按GB5310-2008標(biāo)準(zhǔn)） 正火加回火：正火溫度：1020℃~1060℃，保溫30min；回火溫度：760℃~790℃，保溫3h。正火組織為粒狀貝氏體，正火+高溫回火組織為回火貝氏體。 (4)焊接材料選用：12Cr2MoWVTiB鋼可焊性尚好?？蛇M行手工電弧焊、氣焊碰焊、摩擦焊、鎢極氬弧焊及等離子焊。手工電弧焊用R347焊條，氣焊用H08Cr2MoVNb焊絲，與12Cr1MoV鋼對接，用H08CrMoV或H08Cr2MoVNb焊絲。氣焊時宜采用中性偏氧化火焰施焊，焊后應(yīng)經(jīng)1000~1030℃正火及760~780℃回火。厚度大于6mm手工電弧焊焊前應(yīng)預(yù)熱至250~300℃，焊后必須經(jīng)760~780℃回火。碰焊后應(yīng)加熱到780℃，保溫40分鐘，然后爐冷至400℃以下出爐空冷。
【隨機圖片】
G102鍋爐管-劉榮藻教授 劉榮藻教授在上世紀60年代提出了多元復(fù)合強化理論，在60年代末期研制成功G102（12Cr2MoWVTiB），在70年代研制成功G106（10Cr5MoWVTiB）。 劉榮藻教授的理論和G102的成功，美國V.K.Sikka教授非常崇拜，并且研發(fā)T91獲得成功。 日本研制成功的T23（HCM2S，CC2199-3，6Cr2W2MoNbVNb）、歐洲研制成功的T24（CC2514，6Cr2Mo1VTiNb）都是G102的改型。
鋼研102（12Cr2MoVWTiB）高壓鍋爐管的生產(chǎn)工藝鋼研102（12Cr2MoVWTiB）是我國自行研制開發(fā)的高壓鍋爐管用鋼。由于其具有較高的使用溫度(≤620℃) 、良好的焊接性能及在高溫下表現(xiàn)出的優(yōu)良的力學(xué)性能、耐磨性及抗高溫蠕變性能等, 現(xiàn)已成為我國20 萬、30萬kW火力發(fā)電機組的主力鋼種, 被廣泛的用在過熱器和再熱器上。
衡鋼采用水平連鑄的方式, 成功地開發(fā)出12Cr2MoVWTiB鋼圓管坯, 并冷拔出成品, 實物完全達到GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文簡要介紹了12Cr2MoVWTiB高壓鍋爐管的水平連鑄和冷拔生產(chǎn)工藝。
一、鋼研102煉鋼生產(chǎn)工藝1.1 鋼坯冶煉工藝：電爐冶煉 → 爐外精煉(EF+LF+VD) →水平連鑄 (HCC)→管坯入庫。1.2 連鑄工藝參數(shù)：吊包溫度1640±5℃；拉坯速度≤3.5m/min, 起鑄速度0.45m/min,正常 2.3～2.5m/min；鑄坯規(guī)格φ140 mm1.3 管坯質(zhì)量:管坯表面沒有明顯的裂紋、縮孔等, 組織均勻, 中心疏松<2級, 非金屬夾雜物為0.5級,低倍組織和非金屬夾雜物分別符合GB226和GB10156標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
二、鋼研102高壓鍋爐管生產(chǎn)工藝
2.1 工藝流程管坯 → 檢驗修磨 → 加熱 → 穿孔 → 軋管→ 中 間 庫 → 表 面 檢 查 → 投 料 → 打 頭 →退火 → 酸洗 → 水洗 → 潤滑 → 冷拔 → 成品熱處理 → 矯直 → 切頭尾 → 探傷 → 人工復(fù)檢 → 包裝→ 入庫。-分類-分類
2.2 鋼研102高壓鍋爐管尺寸技術(shù)要求：尺寸φ38 mm×4.5mm×8m上, φ38mm×4mm×8m上；標(biāo)準(zhǔn)GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管；性能φb=545~735MPa,σS≥345MPa,δ5≥18%-管材-管材
2.3 工藝參數(shù)
2.3.1 熱軋參數(shù)由φ89連軋管機軋管提供毛管, 熱軋工藝參數(shù)如下:管坯φ140 mm；加熱溫度1230～1260℃；毛管φ132×12mm；頂頭φ96 mm；荒管φ109×5.5mm；芯棒φ95 mm；再加熱溫度950～1000℃；熱軋成品φ63.5×5.5mm-分類-分類
2.3.2 冷拔工藝參數(shù)表1列出了φ38×4.5的冷拔工藝參數(shù)(拔φ38×4時將φ44×4.4改拔φ45×3.9)。
3.3 成品熱處理工藝(按GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管)，
正火:1030±10℃,保溫30min；回火:780±10℃ ,保溫3h。為使鋼管獲得均勻、穩(wěn)定的性能和光潔表面, 采用電加熱氮氣保護熱處理。三、鋼研102高壓鍋爐管關(guān)鍵技術(shù)(1) 該鋼種熱導(dǎo)率較低, 加熱時熱應(yīng)力影響大, 適宜緩慢均勻加熱。
(2) 該鋼種合金含量較高, 表面的氧化物難溶于一般酸洗溶液 ( 即稀硫酸) 中, 在酸洗時添加適當(dāng)?shù)?NaCl , 可取得良好的效果。磷化時生成的磷化膜層薄, 對潤滑劑的吸附能力差。采用二次潤滑法 ( 即第一次潤滑干燥后重新潤滑) 可獲得良好的潤滑效果。
(3) 在冷加工過程塑性差, 變形應(yīng)力較高,應(yīng)及時消除, 避免應(yīng)力集中引起裂紋或開裂,在過程熱處理時要堆冷, 對成品正火前還應(yīng)先低溫預(yù)熱處理。
(4)中間熱處理的溫度適宜, 不能太高,加熱時間要充分, 使鋼研102高壓鍋爐管完全軟化, HB≤200時可繼續(xù)冷加工。
4 檢測結(jié)果
-管材-管材
4.1 化學(xué)成分：如表2所示,鋼研102高壓鍋爐管的熔煉成分符合GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 主要元素如C等含量處于中間值,微量元素控制較好,尤其殘余元素S、P含量低。-分類-分類
4.2 鋼管尺寸精度：全部尺寸均符合規(guī)定要求, 外徑D38 ±0.10mm , 壁厚偏差 ΔS≤ 0.5 mm 。山東金萬福鋼材有限公司提供新鋼研102[12Cr2MoWTiB(R102)]合金鋼管和無縫鋼管
