珠光体热强钢简介

珠光体热强钢又称珠光体热强钢。是指在正火状态下，显微组织由珠光体加铁素体所组成的一类耐热钢 。

它的合金元素含量少，工艺性能好，广泛用于600℃以下工作的动力设备和石油设备的构件 。

按用途可以分为锅炉管用钢、气包用钢、紧固件用钢和转子用钢。

典型的锅炉管用钢有12CrMo钢可用于制作温度下超过510℃的过热器管子。12CrMoV钢具有较好的热强性，能满足高参数机组锅矿的设计要求；12MoVWBSiRE钢是小口径管子钢，具有良好的抗氧化性、热强性和工艺性能气包用钢属于中温压力容器用钢，这类钢应能在较长时间内在中温500℃左右)的水蒸飞或其它气体的较高压力作用下.不发生过大的永久变形或破断。常用气包钢有12CrMo、12CrMoV等。紧固件用钢，用于400℃以下的紧固件可用35号、15号碳钢。25Cr2Mo1V钢用于做蒸汽温度540℃的高压机组螺栓、气封弹簧片、阀杆等，25Cr2Mo1VNbTiB和20Cr1Mo1VTiB钢，可用于试汽温度为480℃的条件下，其有良好综合机械性能的地方。转子用钢有34CrMo钢可用作480℃以下的气轮机叶轮和主轴35CrMoV。钢具有更好的热强性，通过油淬和回火能获得良好的机械性能，用做工作温度500-520℃的中压气轮机的叶轮。27Cr2Mo1v钢用做大型气轮机高、中压转子和叶轮，其工作温度为535℃， 20Cr3MoWV钢是这类钢中热强性最好的钢种之一，具有良好的淬透性和加工性能，可用于制作工作。温度在550℃以下的气轮机和燃气轮机整锻转子和轮盘等大型锻件 。

珠光体热强钢接头在焊接过程中，特别是接头处于热处理及高温运行过程中，存在碳的扩散迁移，在低铬钢中产生脱碳层，而在相邻的高铬钢一侧产生增碳层，在高温下长时间加热时，脱碳层母材由于碳元素减少，珠光体组织将变成铁素体组织而软化，同时促使脱碳层处的晶粒长大，沿熔合区生成一层粗晶粒的结晶层。

增碳层中的碳除熔入母材料以外，剩余的碳元素则以铬的碳化物形态析出而使组织软化。

焊缝金属中含铬量从0.6%增加到5%时，对低碳钢母材脱碳层宽度的影响最为显著，而进一步提高铬含量，则影响减少。当焊缝金属中含铬量提高到25% 时，脱碳层宽度显著减小，同时也减小了焊缝金属中增碳层的宽度。 珠光体母材中含一定量的碳化物形成元素( 如Cr、Ti、W、V、Nb等) ，能显著减弱碳的扩散迁移。如果碳的迁移量过大，采用轻微腐蚀就能显示出来。在显微镜下，碳的热影响区存在白亮低碳带，而在不锈钢焊缝金属中存在暗色高碳区 。

珠光体钢的异质接头在425 ℃以下工作时，采用25-13 型填充金属焊接的接头性能良好; 在425 ℃以上工作时，熔合区靠近珠光体易侧产生脆性带，导致接头沿熔合线断裂，所以当珠光体钢与奥氏体钢的异质接头在425 ℃以上或在温度、压力变化较大的环境下工作时，要采用镍含量大于25% 的填充金属( 如A507) ，甚至采用纯Ni 基填充金属，将熔合区的低塑性带的宽度降低至最小，保证接头的强度和耐蚀性能 。

珠光体钢接头在焊接过程中，特别是接头处于热处理及高温运行过程中，存在碳的扩散迁移，在低铬钢中产生脱碳层，而在相邻的高铬钢一侧产生增碳层，在高温下长时间加热时，脱碳层母材由于碳元素减少，珠光体组织将变成铁素体组织而软化，同时促使脱碳层处的晶粒长大，沿熔合区生成一层粗晶粒的结晶层。

增碳层中的碳除熔入母材料以外，剩余的碳元素则以铬的碳化物形态析出而使组织软化。

焊缝金属中含铬量从0.6%增加到5%时，对低碳钢母材脱碳层宽度的影响最为显著，而进一步提高铬含量，则影响减少。当焊缝金属中含铬量提高到25% 时，脱碳层宽度显著减小，同时也减小了焊缝金属中增碳层的宽度。 珠光体母材中含一定量的碳化物形成元素( 如Cr、Ti、W、V、Nb等) ，能显著减弱碳的扩散迁移。如果碳的迁移量过大，采用轻微腐蚀就能显示出来。在显微镜下，碳的热影响区存在白亮低碳带，而在不锈钢焊缝金属中存在暗色高碳区。

产生热应力是影响接头强度和产生热疲劳的重要原因。奥氏体钢线膨胀系数比珠光体钢大30% ～ 50%，热导率只有珠光体钢的1 /3。 两种材质的接头，在焊后冷却、热处理以及使用中，都会在熔合区产生热应力。热应力是影响接头强度和产生热疲劳的重要原因。

珠光体钢异种接头在周期加热和冷却条件下工作时承受严重的热交变应力，结果沿珠光体钢一侧熔合区产生热疲劳裂纹，并沿着弱化了的脱碳层扩展，导致接头强度和韧性较差 。