P91耐热钢探伤分层缺陷成因及改进

P91耐热钢是美国GE公司在9Cr-1Mo基础上，添加V、Nb、N等元素，开发出具有良好热强性能、焊接性能的新型耐热钢。由于其良好稳定的性能，该钢种广泛应用于高温高压锅炉管道。随着超临界锅炉用钢需求量的快速增长，对材料性能要求也越来越严格，需保证其A、B、C、D各类细系、粗系及Ds夹杂物级别小于等于1级，钢中w(O)≤0.0020%。

大冶特殊钢有限公司的学者为了进一步提高P91钢产品质量，采用扫描电镜、ASPEX等检测方法对P91钢探伤分层形成原因进行了分析。结果表明：炼钢工序形成的镁铝尖晶石、铝酸钙等非金属夹杂物残留在钢中，在加工过程夹杂物聚集处应力集中产生裂缝和分层。夹杂物级别和T.O含量这2项指标较差，反映出P91钢在控制钢液洁净度方面存在问题。通过优化精炼渣组成（w(CaO)＝55％～60％、w(SiO2)＝10％～15％、w(Al2O3)＝18％～23％）、应用氮气增氮工艺以及提高高品质镁碳砖抗侵蚀能力等措施，试制10炉P91钢夹杂物级别稳定控制在1级以下，w(T.O)均值由21.04×10-6降低到16.73×10-6，探伤分层机率降低，钢管成材率提高15%。