X20CrMoV11-1钢具有较高的抗氧化能力,组织稳定性良好,有着良好的抗高温蠕变性能,用于超临界、超超临界火电机组主汽管道。其合金化原理是加入高的Cr含量,提高钢的抗氧化性和抗腐蚀能力;加入Cr、Mo、Mn起到固溶强化作用,保证了钢的基体强度,同时,Mo的加入提高了钢的再结晶温度,延缓了高温运行下马氏体的分解;加入V,对钢的基体产生沉淀强化效应,提高钢在高温服役条件下的组织稳定性;加入Ni,提高钢的强度、韧性、淬透性和耐腐蚀性。由于合金成分高,特别是Cr含量达到了12%,为马氏体耐热钢,俗称12Cr钢,生产难度极大。项目组在接受任务时,开展了多方调研,在前期T/P91钢生产基础上,从工装模具选型设计、工艺优化调整、质量精细管控等方面,分穿孔、酸洗润滑、冷拔(轧)、热处理等工序分别技术攻关,形成完整的生产控制流程。经过一周的试制,天长市康弘石油管材有限公司成功的生产出44.5*6.3样品。经委托权威机构检测,其室温拉伸强度达到770MPa,屈服达到570MPa;620℃高温拉伸强度达到385MPa,屈服达到310MPa。显微组织为保持显著位向特征的马氏体组织,无明显的δ铁素体特征。经高温蠕变断裂试验,开展寿命评估>10wh。
从试制成材率及检测评价,项目研发获得成功。为今后更高合金产品生产奠定了更加坚实的基础,同时也培养了一批研发人员。