1Cr18Ni9鍋爐管

　　不銹鋼為了在氧化性酸中維持穩定鈍化，其鉻含量應達到18%左右，含鉻量為18%時為了在常溫下獲得奧氏體組織，鋼種需加入8%-9%的鎳，這樣構成的鋼即18-8型不銹鋼。1Cr18Ni9是18-8型不銹鋼的基本型，其碳含量在0.1%左右。在其基礎上改變化學成分，可以得到不同性能的鋼種。

　　標準

　　中國牌號：1Cr18Ni9(新牌號為：12Cr18Ni9) 對應美國牌號(ASTM A276-96)：302 對應DIN牌號：1.4307

　　標準：GB/T 1220-1992

　　適用范圍

　　由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可滿足建筑師和結構設計人員的需要。耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。又稱不銹耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素，當鋼中含鉻量達到12%左右時，鉻與腐蝕介質中的氧作用，在鋼表面形成一層很薄的氧化膜( 自鈍化膜)，可阻止鋼的基體進一步腐蝕。除鉻外，常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等，以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。 [1]

　　化學成份

　　碳 C ：≤0.15%

　　硅 Si：≤1.00%

　　錳 Mn：≤2.00%

　　硫 S ：≤0.030%

　　磷 P ：≤0.045%

　　鉻 Cr：17.00～19.00%

　　鎳 Ni：8.00～10.00%

　　鍋爐管是指兩端開口并具有中空斷面，其長度與周邊之比較大的鋼材，按生產方法可分為無縫鋼管和焊接鋼管，鋼管的規格用外形尺寸(如外徑或邊長)及壁厚表示，其尺寸范圍很廣，從直徑很小的毛細管直到直徑達數米的大口徑管。鋼管可用于管道、熱工設備、機械工業、石油地質勘探、容器、化學工業和特殊用途。

　　分類

　　鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管(有縫管)兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。 對于承受流體壓力的鋼管都要進行液壓試驗來檢驗其耐壓能力和質量，在規定的壓力下不發生泄漏、浸濕或膨脹為合格，有些鋼管還要根據標準或需方要求進行卷邊試驗、擴口試驗、壓扁試驗等。

　　生產方法

　　鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴格的要求。根據使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。

　　鍋爐管的力學性能是保證鋼材最終使用性能(機械性能)的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據不同的使用要求，規定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。

　　①一般鍋爐管使用溫度在350℃以下，國產管主要用10號、20號碳結鋼熱軋管或冷拔管制造。

　　②高壓鍋爐管使用時經常處于高溫和高壓條件，管子在高溫煙氣和水蒸氣的作用下，會發生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩定性。

　　用途

　　①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。

　　②高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導氣管、主蒸汽管等。高壓鍋爐管行業供求趨勢總體平穩，但是，各具體子行業供求狀況將進一步分化。業內人士指出，最關鍵的環節還是新型節能保溫20g高壓鍋爐管設備的使用及推廣。

　　新型節能20g高壓鍋爐管產品在市場中正在逐漸增多，比如，綠色環保涂料、節能節水衛浴產品、環保石材、環保外水泥發泡保溫板等，節能環保產品在20g高壓鍋爐管行業廣闊的市場中前景令人看好。 [1]

　　相關規定

　　(1)GB/T5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規定。化學成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關部分。

　　(2)進口鍋爐鋼管的化學成分檢驗按合同規定的有關標準進行。

　　采用鋼號

　　(1)優質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。

　　(2)合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。

　　(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學成分和機械性能外，要逐根做水壓試驗，要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。

　　此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。

　　物理性能

　　(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規定。拉力試驗按GB/T228-87，水壓試驗按GB/T241-90，壓扁試驗按GB/T246-97，擴口試驗按GB/T242-97，冷彎試驗按GB244-97。

　　(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規定。拉力試驗、水壓試驗和壓扁試驗與GB3087-82規定相同;沖擊試驗按GB229-94，擴口試驗按GB/T242-97，晶粒度試驗按YB/T5148-93;顯微組織檢驗按GB13298-91，脫碳層檢驗按GB224-87，超聲波檢驗按GB/T5777-96。

　　(3)進口鍋爐管的物理性能檢驗及指標按合同規定的有關標準進行。

　　力學性能

　　抗拉強度

　　試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力(Fb)，出以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ)，稱為抗拉強度(σb)，單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為：

　　式中：Fb--試樣拉斷時所承受的最大力，N(牛頓); So--試樣原始橫截面積，mm2。

　　屈服點

　　具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。

　　上屈服點(σsu)：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力; 下屈服點(σsl)：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。

　　屈服點的計算公式為：

　　式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定)，N(牛頓)So--試樣原始橫截面積，mm2。 [2]

　　斷后伸長率

　　在拉伸試驗中，試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：

　　式中：L1--試樣拉斷后的標距長度，mm; L0--試樣原始標距長度，mm。

　　斷面收縮率

　　在拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%。計算公式如下：

　　式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的最少橫截面積，mm2。

　　硬度指標

　　金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

　　A、布氏硬度(HB)

　　用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力(F)壓入式樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示，單位為N/mm2(MPa)。