材质钢号：SA-213TP347HFG
1 简介
TP347HFG是与TP347H成分相同、而加工制造、处理工艺不同的铬镍铌奥氏体不锈钢。日本住友是针对TP347H存在的两个问题（一是TP347H的烟汽侧在热循环作用下会产生氧化层剥落、进而在弯管处产生阻塞导致过热和失效；二是剥落的氧化物会被带入汽轮机，使汽轮机产生严重的侵蚀）进行了改进：利用微细的铌碳化物（NbC）的溶解和沉淀机理，采用新的、较高的固溶处理温度的热处理工艺使得TP347H的晶粒大大地细化。室温、高温力学性能与TP347H基本相同。由于该钢是用铌稳定的奥氏体钢，且晶粒明显细化，持久强度比ASME规范的规定值高约20%，焊接性能、疲劳性能大大优于常规的TP347H钢管，且具有较好的抗晶间腐蚀性能、良好的组织稳定性和更优异的抗氧化及剥离性能，此外还具有良好的弯管性能；其综合性能明显优于TP347H。高温耐蚀性在18-8不锈钢中是最好的。近年该钢已经由ASME code case 2159批准确认，列入ASME SA213，定名为TP347HFG。
2 用途
TP347HFG钢管与TP347H一样，主要用于制造超（超）临界压力参数的大型发电锅炉的高温过热器、高温再热器、屏式过热器的高温段以及各种耐高温高压的管件等；但对于承压部件，其最高工作温度应可更高；由于其综合性能大大优于TP347H，将来应能得到广泛应用。该钢1989年就用于日本（Chubu Electric Power Co.'s Kawagoe Power Staion的1、2号第一台700MW、22.7MPa、566/566/566℃的超超临界锅炉的过热器和再热器材料。
3 技术要求及试验数据
3.1 化学成分（%）
规范 | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni |
ASME code case 2159 | 0.06-0.10 | ≤2.00 | ≤0.75 | ≤0.040 | ≤0.030 | 17-20.0 | 9.0-13.00 |
注1：铌和钽含量之和不应少于碳含量的8倍，且不大于1.0%
3.2 金相组织
TP347HFG钢管的供货状态为固溶处理。需经三道工序：一是初始固溶处理（此固溶处理温度要比最终固溶处理温度高50℃）；之后冷加工；三是在不低于1180℃温度下进行最终固溶处理。三道工序后，金相组织应为单一的过饱和奥氏体组织，晶粒度应为7-10级。
3.3 力学性能
室温力学性能
规范 | 拉伸性能（纵向） | 硬度HRB（HB） | ||
σs(MPa) | σb(MPa) | δ(%) | ||
ASME code case 2159 | ≥205 | ≥550 | ≥35 | ≤90（192） |
注1： ASME试样，标距50mm（对纵条试验壁厚小于8mm，每减小0.8mm时，从基本最小伸长率可减小的百分值为1.5%）。
3.4 持久强度σ（MPa）
规范 | 600℃ | 621℃ | 640℃ | 650℃ | 677℃ | 700℃ | 732℃ |
ASME code case 2159 | 131.1 | 129.5 | 109.3 | 98 | 75.1 | 58.4 | 41 |
3.5 许用应力σ（MPa）
温度℃ | 525 | 550 | 575 | 600 | 625 | 650 | 675 | 700 | 732 |
ASME code case 2159 | 90.7 | 89.9 | 89.1 | 87.8 | 83.9 | 66.2 | 51.5 | 39.1 | 27.5 |
3.6 抗氧化性及抗腐蚀性能
细晶粒的该钢在650、700℃蒸汽抗氧化试验表明：其蒸汽抗氧化性大大优于常规的TP347H钢管，且晶粒越小，抗氧化性越好；相同条件下的氧化腐蚀深度约为后者的一半。
该钢在煤灰环境（温度650℃，气氛为1%的SO2+5%的O2+15%的CO2+balN2）条件下，以合成灰（1.5mol的K2SO4+1.5mol的Na2SO4+1.0mol的Fe2O3））的高温耐腐蚀抗力试验结果证实：其高温耐腐蚀抗力等于或优于常规的TP347H钢管，且晶粒越小，高温耐腐蚀抗力越好。
4 工艺资料
4.1 热处理
TP347HFG钢管的供货状态为固溶处理。需经三道工序：一是初始固溶处理（此固溶处理温度要比最终固溶处理温度高50℃）；之后冷加工；三是在不低于1180℃温度下进行最终固溶处理。
4.2 焊接
由于该钢晶粒细化，其焊接性能优于常规的TP347H。热裂敏感性试验证实：与常规的TP347H相比，其发生的开裂少、开裂的可能性小得多。
4.2.1 同种钢焊接
可采用手工、自动和半自动的气体保护钨极电弧焊（GTAW）或药皮焊条电弧焊（SMAW）；对GTAW，相应的焊材（填充金属）为TASETO TG347（由Nippon oil & Fats Co., Ltd制造提供）或ER347（AWS）； 对SMAW，相应的焊材（填充金属）为TASETO RNY347或E347（AWS）。施焊时，控制层间温度不超过150℃。焊后可采用1170-1200℃、15-30分钟的焊后热处理，但若能对焊接热影响区的氯离子侵蚀问题采取适当的保护措施，则可不进行焊后热处理 。
4.2.2 异种钢焊接
A）与T91，填充材料ERNiCr-3、不预热/层温（最低250℃）和焊后热处理（700-730℃）；
B）与T22，焊接材料ERNiCr-3、不预热/层温（最低250℃）和焊后热处理（700-730℃）或不用焊后热处理。
4.3 弯管
4.3.1 冷弯
该钢冷变形后对持久强度有影响。故对弯心半径不大于2.5DR的弯曲变形（或虽弯曲半径达到10DR，但若产生较大的残余拉伸应力）后，所有管子均应进行弯后固溶处理，工艺与焊后热处理相同；如果不能对氯离子侵蚀问题采取适当的保护措施，则所有弯管均要进行处理 。
4.3.2 热弯
除非热加工温度控制在1170-1200℃，否则须进行重新固溶处理，以恢复其正常的持久强度性能。
