T23/P23（HCM2S）钢管

1  简介
        T23（HCM2S）是日本住友金属株式会社在我国G102（12Cr2MoWVTiB）基础上，将碳含量从0.08-0.15%降至0.04-0.10%改进材料的焊接性能，Mo量从0.50-0.65%降至0.05-0.30%、W量从0.30-0.55%升至1.45-1.75%而研制成功的低合金贝氏体型耐热钢，近年由ASME  Code  Case  2199-1确认批准，拟列入ASME  SA213，牌号定为T23。该钢的前身、我国的G102（12Cr2MoWVTiB）在国内的大型电站锅炉上已经得到广泛应用。
        T23（HCM2S）钢力学性能和金相组织稳定、焊接性能好，室温强度和冲击韧性较G102为佳，许用应力基本等同于我国的G102、而优于SA213-T22和我国的12Cr1MoVG。总的说来，T23（HCM2S）优点较多，由于G012在我国的锅炉中已经成功应用多年，T23（HCM2S）钢在国内等同代替G102完全可行。
              
2  用途
        T23（HCM2S）综合性能良好，其最高使用温度为600℃，可用于制造大型亚临界电站锅炉金属壁温不超过600℃的过热器和再热器；或用作为超临界锅炉的水冷壁材料；此钢的大口径管（P23），可用于制造金属管壁温度≤575℃（较佳使用温度为550℃）高温过热器联箱、高温再热器联箱及主蒸汽管道等。  

3  技术要求及试验数据

3.1  化学成分
    化  学  成  分  （%）
      规范    C    Mn    Si    P    S    Cr    W    Mo    V    Nb    N    Al
ASME  code  case  2199-1    0.04-0.10    0.10-0.60    ≤0.50    ≤.030    ≤.010    1.90-2.6    1.45-1.75    0.05-0.30    0.20-0.30    0.02-0.08    ≤0.03    ≤0.03
住友规定    0.04-0.10    0.10-0.60    ≤0.50    ≤.030    ≤.010    1.90-2.6    1.45-1.75    0.05-0.30    0.20-0.30    0.02-0.08    ≤0.03    ≤0.03
注：还含有B（硼），规定值均为0.0005-0.006%。

3.2  金相组织
        T23（HCM2S）钢的供货状态为正火+回火。经正火+回火的最终热处理后，金相组织为回火贝氏体。
  
3.3  力学性能
  室温力学性能
规范    拉伸性能（纵向）    硬度HRB
    σs(MPa)    σb(MPa)    δ(%)    
ASME  code  case  2199-1    ≥400    ≥510    ≥20    ≤97
住友规定    ≥400    ≥510    ≥20    ≤97

3.4  持久强度σ  （MPa）
规范    500℃    525℃    550℃    575℃    600℃    625℃    650℃
Case  2199-1    165    157    131    106    82    55    

3.5  许用应力σ（MPa）
温度℃    350    400    450    500    525    550    575    600    625    650
σ    125    124    117    111    105    87    71    53    38    25
注：ASME  code  case  2199  的数据

3.6  抗氧化性
        对该钢在600℃的蒸汽抗氧化性试验表明：T23（HCM2S）钢管在该温度下的抗氧化性略优于SA213-T22的抗氧化性能  。

4  工艺资料
4.1  热处理
T23（HCM2S）钢的热处理规范为：正火+回火，正火温度1060±10℃+回火温度770±10℃。

4.2  焊接
        由于该钢碳含量低，故有良好的焊接性能，对薄壁管焊前可不预热，焊后也不必热处理。可采用钨极气体保护电弧焊（GTAW）或药皮焊条电弧焊（SMAW）；填充金属分别为#T-HCM2S和#HCM2S，可由日本SUMKIN  WELDING  INDUSTRIES供货。对厚壁管如尺寸Φ101.6×15.8的，ASME  code  case  2199要求进行不低于150℃的预热后，则不用进行焊后热处理，但若采用焊后热处理，推荐700-730℃/按25.4mm/h、但不少于30分钟的热处理；对大口径厚壁管，推荐200-300℃的预热，焊后进行700-730℃/最少按25.4mm/h的热处理。
        对异种钢焊接：
        A）与T22，焊接材料、预热/层温和焊后热处理，均按T22的要求执行；
        B）与T91，焊接材料按T23、预热/层温（200-350℃）和焊后热处理（700-730℃）；
        C）与TP347H，焊接材料用ERNiCr-3、预热/层温（不要求）和焊后热处理(按T23进行)；  
D）与TP304H，焊接材料用ERNiCr-3、预热/层温（不要求）和焊后热处理（按T23进行）；

4.3  弯管
        对T23：该钢弯曲变形性能与T22接近，适合各种弯曲工艺。冷、热弯后硬度只是略有增加时（HV170-190），可不采用弯后热处理；但冷加工率高于15%，弯曲部分的持久强度将下降，推荐采用去应力热处理，与焊后热处理相同；  Flat  bending的加热温度高于AC3，硬度升高达HV300-310时，至少进行弯后去应力热处理，推荐最好采用正火+回火（1050℃/1小时、空冷+770℃/1小时、空冷）。
        对P23：热弯采用高频加热，在950-1050℃之间进行；弯后推荐快速冷却。弯后采用与P91相同的正火+回火的热处理，其正火后推荐快速冷却以保证得到更好的韧性。