耐热钢管产品的性能参数
钢号 | C | Si | Mn | Cr | Ni | Nb | N | B | Cu | Fe |
TP347HFG | 0.04-0.10 | ≤1.00 | ≤2.0 | 17.0-20.0 | 9.0-13.0 | 0.32-1.00 | - | - | - | 余 |
HR3C* TP310HCbN (S31042) | 0.04-0.10 | ≤0.75 | ≤2.0 | 24-26 | 17-23 | 0.2-0.6 | 0.15-0.35 | - | - | - |
Super304H | 0.07-0.13 | ≤0.30 | ≤1.00 | 17.0-20.0 | 7.5-10.50 | 0.30-0.60 | 0.05-0.12 | 0.001-0.010 | 2.50-3.5 | 余 |
概述
TP310HCbN (S31042)耐热钢管是以25-20奥氏体钢为基础，通过添加了0.25%N、0.4%Nb，利用弥散析出微细的铌的金属间化合物NbCrN和Nb的碳、氮化合物以及M23C6碳化物来对25-20钢进行强化。使用钢具有了良好的组织稳定性、抗蒸汽氧化型、抗高温腐蚀性和好的可焊性。2000年，该钢被美国ASME收录入CODE CASE，编号为2115-1,2008年中国以07Cr25Ni21NbN（TP310HCbN (S31042)）牌号纳入GB5310-2008高压锅炉用无缝钢管标准中。
TP310HCbN (S31042)钢管化学成分按ASME SA-213M/GB 5310-2008标准要求
表1 TP310HCbN (S31042)钢管的化学成分（wt&）
钢号 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Nb | N | Cu | B | V |
TP310HCbN (S31042) | 0.04-0.10 | ≤0.75 | ≤2.0 | ≤0.030 | ≤0.015 | 24-26 | 19-21 | 0.2-0.6 | 0.15-0.35 | ≤0.25 | ≤0.010 | ≤0.10 |
物理性能
TP310HCbN (S31042)钢管线膨胀系数
TP310HCbN (S31042)平均线膨胀系数
表2 TP310HCbN (S31042)钢管的平均线膨胀系数
温度（℃） | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 |
平均线膨胀系数 X10-6（℃-1） | 17.04 | 16.96 | 18.19 | 18.84 | 19.41 | 19.71 | 19.81 |
TP310HCbN (S31042)钢的密度
TP310HCbN (S31042)钢管的密度为8.0g/cm3
TP310HCbN (S31042)钢的弹性模量、剪切模量和柏松比
TP310HCbN (S31042)钢在不同温度的弹性模量、剪切模量和柏松比
表3 不同温度下TP310HCbN (S31042)钢管的弹性模量、剪切模量和柏松比
温度，℃ | 剪切模量，GPa | 柏松比 | 弹性模量，GPa |
20 | 76.9 | 0.30 | 201 |
100 | 74.6 | 0.31 | 196 |
200 | 71.2 | 0.32 | 188 |
300 | 67.9 | 0.32 | 179 |
400 | 62.4 | 0.35 | 169 |
500 | 59.6 | 0.35 | 162 |
600 | 57.2 | 0.35 | 155 |
700 | 54.7 | 0.34 | 147 |
导热系数和比热容
TP310HCbN (S31042)钢管在不同温度下的导热系数
表4 TP310HCbN (S31042)钢管不同温度下的导热系数
温度（℃） | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
导热系数λ W/(m·k) | 15.87 | 17.40 | 19.70 | 20.78 | 18.59 | 13.24 | 15.68 |
TP310HCbN (S31042)钢管在不同温度下的比热容
表5 TP310HCbN (S31042)钢管在不同温度下的比热容
温度（℃） | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
比热容 （J/(kg·℃)） | 506.5 | 528.6 | 553.9 | 565.6 | 488.6 | 336.8 | 396.2 |
