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材料、能源和信息被稱為人類現代物質文明的三大支柱。金屬材料是現代工程材料的基礎。耐熱金屬材料.特別是耐熱鋼和高溫合金.是現代高溫工程的基礎。

    耐熱鋼和高溫合金是在260-1200℃很寬的溫度范圍內使用zui為普遍的、zui重要的耐熱金屬材料。在現代科學技術和國民經濟迅猛發展的情況下.與不同的高溫工程相關的高溫設備種類繁多.這些設備中的各類高溫構件往往在整個工藝過程中起關鍵作用.所承受的溫度范圍寬，接觸的介質品種多樣.受力的大小和性質復雜多變，要求的使用壽命各不相同。制造這些高溫構件離不開耐熱鋼和高溫合金材料。對于從事與耐熱鋼和高溫合金有關的研究、制造、設計和應用有關的科研人員、冶金工作者、設計人員、工程師們.廣泛了解這類金屬材料各種性能特征是十分有必要的。

    我公司從應用角度，介紹耐熱鋼和高溫合金的鋼種、力學性能、腐蝕性能、焊接技術、結構強度設計及其工程應用。我公司共分3部門。除對高溫工程和相關的耐熱材料進行簡單的介紹外，著重介紹了高溫工況對耐熱金屬材料的基本要求，各種耐熱金屬材料系統的高溫特性及其相互比較，它們的發展及其加工中的幾個問題;第二章介紹了各種耐熱鋼和高溫合金的牌號、化學成分、與設計使用關系密切的力學性能和高溫腐蝕行為;第三章介紹了耐熱鋼和高溫合金的焊接問題.所涉及的焊接方法以制造廠常用的熔化焊接方法為主.還介紹了高溫設備使用中常會遇到的修理性焊接問題;第四章介紹了高溫金屬構件的結構強度設計問題.金屬在高溫下的斷裂是一個與時間相關的過程.木章較詳細地討論了高溫下的彈性設計、蠕變設計和斷裂設計.并討論了相關的蠕變一斷裂試驗及實驗數據外推方法.對高溫構件的熱疲勞和高溫疲勞設計也進行了探討.所提供的方法可供高溫構件設計工作者參考;第3部門專門介紹了耐熱鋼和高溫合金在各種工業領域中的應用問題.通過木章讀者可了解高溫金屬材料在各工業領域的使用概況。

［鋼鐵行業］環渤海動力煤指數回落 航運價格重回下行通道：1月18日，一期環渤海動力煤價格指數發布，收于591元/噸，周環比繼續下行1元/噸。根據日前印發的《關于平抑煤炭市場價格異常波動的備忘錄》，動力煤價格綠色區域(正常區間)上限為570元/噸，超過該價格便有可能引發政策關注與調整。江西退出粗鋼產能433萬噸 五年任務一年完成：一年來，江西全面完成158個重點行業大氣污染限期治理項目，設區市城區空氣質量優良率86.2電廠管件合金鍛件，新建改建城鎮和工業園區各類污水管網1535公里，全省城市污水處理率達到88電廠管件合金鍛件；主要河流監測斷面水質達標率88.6電廠管件合金鍛件，減少不合理化肥施用量9.7萬高溫合金/鎳基合金/退出粗鋼產能433萬噸、生鐵產能50萬噸。河南“兩煤一鋼"債轉股啟幕：1月11日，中國建設銀行與河南省、河南能源集團、平煤神馬集團、安陽鋼鐵集團簽訂了市場化債轉股合作協議。由“兩煤一鋼"而始，新一輪債轉股在河南拉開序幕。按照的表述，這標志著省屬國有企業在市場化債轉股方面邁出了堅實一步，也意味著河南省國企在供給側結構性改革中有了新的突破。2016年舟山口岸檢出173批次不合格進口鐵礦：從浙江舟山檢驗了解到，2016年該局共完成進口鐵礦檢驗431批次，重量2915.4萬噸、貨值15.3億美/W18Cr4V切割其中檢出不合格鐵礦173批次，不合格重量956.7萬噸。批次不合格率高達40.1電廠管件合金鍛件，比去年同期增長6個百分點。檢驗檢疫部門及時出具檢驗證書，共計為企業挽回損失超2000萬元。173批次不合格鐵礦中，有161批次品質項目不合格，主要是鐵、硅、鋁、磷、硫、粒度、水分等含量不合格；12批次到貨重量比提單量短少5‰以國勁銷售-哈氏合金板材共計短少重量1.4萬噸。

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【特鋼動態】優焊線：今日品種線市場價格，成交一般。經過幾日的價格調整，品種線價格終于在九江招標日出現回落，午后遷安九江招標價格降50元/噸，緊接著辛集澳森下午天津市場也。但是據商家反映，市場降不降價已沒有什么意義，采購都是按需采購，都開始準備放假。預計品種線市場價格短期內弱穩。據蘭格鋼鐵云商平臺監測數據顯示，截至發稿時：天津優焊線：鋼廠報：榮程 45#3550元/噸，82B 3700元/高溫合金/鎳基合金/九江45#-65#到津3350元/高溫合金/鎳基合金/辛集澳森45# 到貨價3370元/噸，B鋼3550元/高溫合金/鎳基合金/濟源45#3520元/噸，B鋼3670元/高溫合金/鎳基合金/富倫 45#3300元/高溫合金/鎳基合金/濰鋼45#3760元/噸，B鋼3790元/噸。

 高溫構件工況差異甚大，從所接觸到的介質到所承受的載荷均不同。所以，對高溫下工作的工程合金

在許多情況下要求十分苛刻。

一、足夠的化學穩定性

    高溫下工作的構件可能會接觸到不同的介質。除了空氣介質外可能還有水蒸氣、Hz, N2. N H3、礦物燃料燃燒產物、烴類和Co之類含碳介質、鹵素、熔鹽類、液態金屬等。這些介質在高溫下和金屬表面接觸都可能引起介質一金屬之問的相關反應。破壞金屬表面的保護膜.使金屬材料受到嚴重破壞。破壞形式有金屬減薄、有效受力截面減小;內氧化使金屬組織劣化.強度和塑性降低。zui終導致破壞。高溫介質對金屬材料的這種破壞速度有時是很快的，以至于使材料很快遭受腐蝕或性能損失。所以.對高溫下工作的金屬材料個要求就是足夠的化學穩定性，使其在設計壽命內保持其幾何外形和承載性能。

良好的制造性能

    制造性能包括良好的熔煉、變形、機械加工、熱處理、焊接等性能。

    高溫金屬材料化學成分設計復雜、控制嚴格、構件結構形狀往往也很復雜。其性能特征也很。這就為它們的制造加工帶來了很多困難。因此.高溫金屬材料應具有良好的冶煉工藝性能和足夠的鑄造、鍛造、焊

接、機械加工性能，以保證能夠獲得合格的零部件。

四、適當的經濟可行性

    高溫金屬材料的化學成分中含有大量稀缺的貴重金屬元素.如鉻、鎳、鉑、鎢、鈦、鈷而且制造成本甚高。所以.在高溫材料選材時。除了保證使用性能和壽命外.還需兼顧到材料的成本或設備成本、部件的可更換性、安全可靠性、市場供應因素等，全面衡量經濟可行性。在許多情況下.還需進行全面的成本一效益評估.這對于取得效益是十分重要的。

第二，鐵礦石市場供大于需的狀況難有改觀，疊加假期效應，使得鐵礦石資源的整體供應量有增無減。鐵礦石的供應環節處于飽和狀國勁銷售-哈氏合金棒材國內鋼鐵企業對礦石需求的減緩預期，加重了鐵礦石市場價格的下滑壓力，為此短期內鐵礦石價格在上漲無力的情況下，或將小幅下調。

 Cr-Mo-V鋼這種鋼蠕變強度更高.用于操作溫度在540℃以下、在整個壽命期內變形小于1%的許用設計應力下的設備。鋼zui常用的成分為1%Cr, 1%Mo和0.25%V.

 改良C r-Mo鋼含幾種微合金化元素。如V, Nb, Ti, B，該鋼用于含氫介質中的厚壁構件。根據級別.這種改良鋼種可用于455-600℃,

    Cr-Mo鋼廣泛用于石油天然氣工業中以及礦物燃料和核動力廠的壓力容器與管道。產品形式包括鍛件、管子、管道、鑄件和板。Cr-Mo鋼和其他合金系統的高溫性能。

 Cr熱作模具鋼(H10-H19

    這種鋼由于其中等Cr含量(5%)和加入碳化物形成元素如Mo, W和V.所以具有良好的抗熱軟化性能(很高的熱硬度)。隨Si含量的增加(直到1.20%).改進了800℃以下的抗氧化性能。

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不銹鋼、其他耐熱鋼和鑄造耐熱合金

    (1)不銹鋼用于高溫設備的不銹鋼包括鐵素體、馬氏體、奧氏體和沉淀硬化基四類。僅次于超合金。在任何合金類別中.不銹鋼提供了高溫耐蝕性能和高溫機械強度的組合。

    ①鐵素體不銹鋼它具有良好的高溫抗氧化性能.但它們的高溫機械強度卻不高。這些合金主要用于高溫耐蝕設備。高鉻鐵素體鋼另一個限制性因素是高溫暴露引起6相脆化。

    17Cr不銹鋼(430型):用于815℃以下需要抗分~一吸了氧化和抗腐蝕的設備.當需要高溫強度時.這種

由于其蠕變強度低而受到限制.雖然它在400-590℃時塑性是好的.但當在這個溫度范圍內加熱(。相脆化)后冷卻到室溫時.將會具有脆性.這種脆性可以在760℃左右再加熱而消除。

    27Cr不銹鋼(446型):它具有相當低的高溫強度.用于870-1095℃之間zui苛刻氧化的設備上.它與430型不銹鋼一樣也會遇到相同的脆化現象.該鋼主要應用是加熱爐爐件、吹灰器、熱電偶保護管這些應力較低的場合。

 (同號）

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