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铁路车辆用耐候钢 20*1550*C 09CuPCrNi-A、Q450NQR1 梅钢
耐候板耐热不锈钢（简称耐候板）是奥氏体铬镍不锈钢，钢中Ni、Cr含量高，具有良好耐氧化、耐腐蚀、耐酸碱性能，尤其是耐高温氧化性能非常优异，在核电、航空航天、军工、石油化工等行业均有广泛应用。高温环境中结构材料暴露侵蚀是耐候板失效的主要原因。此前，国内外的研究集中在耐候板热变形、再结晶规律及合金元素对钢抗氧化性能改善和提高方面。实际应用中，耐候板并非在恒温状态下使用，其使用环境长期处于高低温不断变化的状态，会有中间相析出，其氧化铁皮结构及性能也会有所不同。本工作通过高温循环氧化试验进行研究，探讨循环氧化机理。
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09CuPCrNi-A 化学成分及机械性能：C≤0.12% Si:0.25%~0.75% Mn:0.2%~0.5% P:0.07%~0.15%
S≤0.04%Cu:0.25%~0.55% Cr0.30%~1.25% Ni≤0.65% 屈服点MPa不小于343 抗拉强度MPa不小于480 伸长率不小于22%
Q450NQR1 化学成分C：≤0.12 Si:≤0.75 Mn:≤1.5 P：≤0.025 S：≤0.08Cr：≤0.3~1.25 Ni:0.12~0.65 Cu:0.25~0.55
拉伸试验 屈服≤450MPa 抗拉≤550 MPa
产品取自某钢厂生产的耐候板，钢的化学成分（质量分数，%）为：0.067C，24.47Cr，19.14Ni。连铸坯厚度为220mm，热轧产品厚度为6mm，固溶处理后切成30mm×15mm×4mm尺寸试样，研磨并用水砂纸打磨去除表面氧化皮及线切割加工痕迹，乙醇清洗吹干，放入经充分烘烤的坩埚。120℃烘烤1h，冷却后整体称重，放入电阻加热炉进行高温循环氧化实验。实验温度分别为：800、900、1000、1100、1200℃，加热时间分别为20、40、60、80、100、120、140h，循环间隔时间20h。采用SEM、XRD、EDS对高温循环氧化生产物进行分析。实验结果表明：
（1）耐候板高温循环氧化随着温度和时间增加，氧化增重呈现抛物线性规律，60h以内增重明显。
（2）高温循环氧化20h时试样表面有片状Cr2O3生成，随着时间增加，试样表面的片状组织变得粗大、分布密度逐步降低；140h时钢板表面全部被FeO·Cr2O3和MnCr2O4所覆盖。
（3）高温循环表面氧化物分为3层，外层为FeO·Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4氧化膜，中间层为Cr2O3，内层为SiO2；内层的SiO2薄膜会阻碍氧原子向基体扩散，进一步增强了耐候板的耐氧化性能。
（4）温度在1000℃以下时SiO2氧化膜致密，超过1000℃时致密的SiO2氧化膜会遭到破坏，高温氧化速率增加。耐热不锈钢氧化过程受扩散过程控制，钢的激活能越大，耐高温氧化性能越好。
低温多效耐候板技术在国内外的发展现状
世界范围内的热法耐候板项目大多采用单一工况运行，汽源多来自与其毗邻的电厂汽轮机抽汽或专门的锅炉供应。尤其在水资源短缺的中东地区，热法耐候板都与大型发电厂同步建设，发电容量均在1000MW以上，耐候板产量在20-80万t/天不等，汽源全部取用汽轮机抽汽。例如沙特阿拉伯Marafiq耐候板项目、阿联酋塔维基（Taweelah A1）耐候板项目及印度荣誉炼油厂（Reliance Refinery）耐候板项目等。国内的国华黄骅发电厂一期建设安装2×600MW国产亚临界燃煤发电机组，配套建设2×10000m3/d低温多效耐候板装备（MED-TVC），蒸汽均由汽轮机抽汽提供。天津北疆发电厂建设2座百万千万发电机组，并同步建设4台MED耐候板装置，除满足自用外，计划向市政供水。耐候板单台产水量为25000m3/d，蒸汽由汽轮机5段或6段抽汽供给，随汽轮机负荷变化当蒸汽压力低于0.1MPa时经减温减压直供耐候板 效，当蒸汽压力高于0.1MPa时，蒸汽经由热压缩器。
综上，行业内低温多效耐候板装置绝大部分在T模式下运行，多使用压力0.4-0.9MPa的蒸汽作为淡化汽源。少部分在E模式下运行的装置也是使用将正压蒸汽减压成0.035MPa（a）的负压蒸汽后使用。这些采用汽轮机抽汽方式解决汽源供应的低温多效耐候板装置，没有实现真正意义的低温下运行，造成上述制水成本偏高。
由于低温多效耐候板可以利用0.035MPa（a）的负压蒸汽，因此研究低温多效耐候板与汽轮发电机组的组合是实现纯E模式运行的关键。目前电力、冶金及石化等行业内的汽轮发电机组只有两种形式，凝汽式和背压式。背压式机组无凝汽器，汽轮机末端排汽压力高于大气压，一般用作采暖、制冷用汽或工厂内其他工艺用汽。凝汽式汽轮机应用较广，按凝汽方法的不同分水冷和空冷两种，而水冷式应用最为普遍。凝汽式汽轮机的末端排汽，通过间接式换热凝结成水回至锅炉，而排汽中大量的潜热被冷却水或冷却空气带走，进而释放至大气中。散失的热量经测算，占整个发电机组投入热量的60%左右。
至今国内外还没有对耐候板联合发电技术进行深入的理论研究及大型工业化的应用。该技术独创性的将耐候板装置替代了发电机组的凝汽器，使其不但承担凝汽器功能，同时还肩负了除盐水生产任务，并且使用的蒸汽参数极低（0.035±0.001MPa，74±2℃），从而大幅度的降低热法耐候板的制水成本。
3 首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术的研究及应用
首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术将低温多效耐候板的主体设备与发汽轮机直接组合，取消发电凝汽器，使MED装置利用真正的低温、低压蒸汽进行耐候板，同时也可以补充部分高参数蒸汽运行，或全部使用高参数蒸汽运行，根据蒸汽条件调整运行模式，可以大幅度降低制水成本，该技术为发明 。耐候板联合发电生产示意见图1。该技术研究后结合首钢京唐钢铁厂实际项目进行实际应用。
试验结果表明：（1）试验温度显著影响12NiCrMo钢的高温力学性能，在800～1200℃范围内，抗拉强度随温度的升高而降低，温度高于1100℃进行拉伸时，出现不同程度的动态回复及再结晶现象。（2）12NiCrMo钢的整体热塑性较好，断面收缩率在各温度区间下均大于40%，但存在偏向高温侧的第Ⅱ脆性区（1209～1230℃），该温度区间发生脆性断裂几率较大，断面收缩率 时仅为50%。（3）12NiCrMo钢在1100℃、1250℃拉伸时，发生韧性断裂，形成断口主要为等轴韧窝，含有一定穿晶延性断裂。而1230℃拉伸断口形成明显的沿晶脆性断裂，裂纹起源于试样心部，并可看到二次裂纹形貌，脆性断裂主要与氧化物沿晶界析出有关。
今日午盘上期所螺纹钢期价多数飘绿。螺纹指数报3488，跌幅0.26%;螺纹1901合约价格报3640元/吨，较上个交易日结算价下跌174元/吨;螺纹1902合约价格报3615元/吨，较上个交易日结算价下跌20元/吨;螺纹主力1905合约价格报收3514元/吨，较上个交易日结算价下跌10元/吨。
截止今日下午收盘，本交易日螺纹1905合约价格维持区间震荡走势，尾盘时段承压跌势明显收一根实体较强的阴线，K线走势来看，短线市场空头力量较强，下跌行情或将延续，但盘面下方存有较强支撑，预计下跌空间有限。均线走势来看，MA5、MA10形成死叉，MA20、MA40、MA60空头排列，短线市场出现卖出信号，中长线市场看涨为主。DIFF、DEA两线在0轴上方死叉向下运行，绿柱扩张。综合来看，短线市场空头力量增强，螺纹1905合约价格继续承压下行的概率较大，但下方空间预计有限。
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