前言：上篇《我國鍋爐用鋼標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展史及中外牌號簡介》我們對鍋爐鋼的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展及國內(nèi)外牌號做了簡單介紹，本篇將談?wù)勫仩t鋼的分類、應(yīng)用、成分性能特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝等。

鍋爐鋼板是鍋爐制造中非常關(guān)鍵的材料之一，主要是指用來制造鍋爐中的鍋殼、鍋筒、集箱端蓋、支吊架等重要部件用的熱軋專用碳素鋼和低合金耐熱鋼中厚鋼板材料。

鍋爐鋼板常常處于中、高溫和高壓狀態(tài)下工作，除承受較高溫度和壓力外，還受到?jīng)_擊、疲勞載荷及水和氣的腐蝕，工作條件較差。如果鍋爐在使用過程中發(fā)生破壞性事故，將會造成嚴(yán)重的損失。

因此鍋爐鋼板必須具有良好的物理性能、力學(xué)性能和可加工性，并在材料標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)條款中給予嚴(yán)格的規(guī)定，以滿足其使用中的安全。

按材料分類

從材料上來分，鍋爐鋼板可分為專用碳素鋼板和低合金耐熱鋼板兩類。

• 鍋爐鋼板所用的材料對化學(xué)成分，特別是對磷、硫等有害元素和鉻、鎳、銅等殘余元素有嚴(yán)格的控制；

• 冶煉時還應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧和去除非金屬夾雜物，以保證良好的塑性和韌性；

• 組織結(jié)構(gòu)要求均勻，晶粒度控制在一定范圍內(nèi)（通常希望晶粒度在3～7級之間）；

• 對表面質(zhì)量和內(nèi)部缺陷也有嚴(yán)格的要求；

• 此外常溫和高溫力學(xué)性能必須保證。

在GB/T713-2014《鍋爐和壓力容器用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定應(yīng)采用氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉并應(yīng)進(jìn)行爐外精煉處理，同時制造過程中還應(yīng)保證連鑄坯事鋼錠在熱軋時的壓縮比不小于3。

按使用環(huán)境分類

根據(jù)工作條件不同，鍋爐鋼板又可分為制造室溫及中溫承壓部件鋼板和制造高溫承壓部件鋼板兩大類。

室溫及中溫（蠕變溫度以下）用鍋爐鋼板，大多采用碳素鋼，包括碳鋼、碳錳鋼、碳錳硅鋼等，即GB/T713-2014《鍋爐和壓力容器用鋼板》中的Q245R、Q345R（在GB/T713-1997《鍋爐用鋼板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng鋼），以及ASME SA-515/SA-515M《中高溫壓力容器用碳鋼板》、SA-299/SA-299M《壓力容器用碳錳硅鋼板》等。主要用于制造鍋爐的鍋筒、中溫以下集箱端蓋等承壓部件。

室溫及中溫鍋爐鋼要求其應(yīng)具有

• 較高的室溫強(qiáng)度；

• 良好的沖擊韌性和較低的缺口敏感性；

• 由于鍋筒等部件在加工時需要大量的冷變形，因此還要具有良好的時效韌性；

• 良好的加工工藝性和焊接性能；

• 良好的低倍組織等。

高溫(蠕變溫度以上) 用鍋爐鋼板,一般采用低合金耐熱鋼,常用有鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻鉬鎢鋼等。主要是用以制造高溫集箱封頭端蓋、蒸汽管道堵板等高溫承壓部件。

例如GB713-2014鍋爐用鋼板中的15CrMoR、12Cr1MoVR以及美國ASME SA-387/SA387 M壓力容器用鉻-鉬合金鋼板中的Gr22、Gr91和ASME SA1017/SA1017M壓力容器用鉻-鉬-鎢合金鋼板中的Gr23、Gr911、Gr122鋼等。

高溫用鍋爐鋼板要求其必須具有：

• 足夠的高溫持久強(qiáng)度和持久塑性；

• 良好的高溫組織穩(wěn)定性；

• 良好的高溫抗氧化性(耐熱性)；

• 良好的冷熱加工工藝性(主要指冷彎變形和可焊接性) 等。

 鍋爐用鋼板主要特點(diǎn)

由于鍋爐鋼板屬于重要用途的產(chǎn)品，安全可靠性要求嚴(yán)格，制造技術(shù)難度高，因而材料須具有如下主要特點(diǎn)：

• 材料在一定的溫度范圍內(nèi)（中常溫及高溫）具有較高的屈服強(qiáng)度性能；

• 材料具有足夠的韌性，制造或使用中不會發(fā)生脆性破壞事故；

• 材料具有較小的應(yīng)變時效敏感性，特別在相應(yīng)的工作溫度區(qū)域內(nèi)，要保證一定值的時效沖擊功；

• 材料具有較低的缺口敏感性，可預(yù)防鋼材在焊接、開孔、局部應(yīng)力集中區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生裂紋；

• 材料具有良好的焊接性能；

• 材料具有良好的顯微組織，不允許有白點(diǎn)和裂紋存在。

鍋爐用鋼板的主要生產(chǎn)工藝

根據(jù)前述鍋爐用鋼板的主要特點(diǎn)，必然要求材料的生產(chǎn)工藝具有成分控制準(zhǔn)確、較低的雜質(zhì)元素、純凈鋼冶練技術(shù)及精確的溫度控制和良好的尺寸精度和板形，這就要求生產(chǎn)過程中采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，隨著我國裝備技術(shù)的進(jìn)步和先進(jìn)生產(chǎn)工藝的應(yīng)用，優(yōu)良的鍋爐用鋼板得以在我國得到廣泛的應(yīng)用。

總體而言現(xiàn)代化的寬厚板生產(chǎn)線在生產(chǎn)鍋爐用鋼板時采用的工藝主要有：

• 鐵水脫硫預(yù)處理；

• 轉(zhuǎn)爐潔凈鋼的冶煉生產(chǎn)；

• 爐外精煉以去除非金屬夾雜物；

• RH循環(huán)深脫氣工藝，在保證鋼水溫度穩(wěn)定的前提下大幅度降低氫、氧、氮等氣體含量；

• 先進(jìn)的無缺陷板坯澆鑄技術(shù)以得到優(yōu)質(zhì)鑄坯；

• 采用控軋控冷工藝以保證組織和晶粒的均勻；

• 精確的熱處理溫度控制等。

隨著大型電站的服役，亞臨界、超臨界甚至超超臨界鍋爐的大量投入工業(yè)應(yīng)用，鍋爐用鋼板作為基礎(chǔ)材料也得到極大的發(fā)展，相應(yīng)地我國鍋爐用鋼板的標(biāo)準(zhǔn)水平也必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。