氏体不锈钢难以满足要求,上述欧洲机组在运行一段时间后即因氧化皮剥落造成机组停机,最后降低参数运行。Р过热器、再热器材料抗蒸汽侧的氧化性能也是选择时考虑因素之一,运行温度的提高加剧了过热器、再热器的蒸汽氧化,这将导致三种后果:内侧氧化层的绝热作用引起金属超温;氧化层的剥落在弯头等处堵塞引起超温爆管;蒸汽流中的氧化物颗粒对汽机前级叶片的冲蚀。9%Cr钢的蒸汽氧化速率限制其使用温度不高于600℃,12%Cr铁素体钢抗蒸汽氧化能力稍高一些。Р管子内壁镀Cr是一种有效的蒸汽氧化控制方法,对300系列不锈钢进行内表面喷丸处理也很有效,但工程上没有得到大量应用。新开发的TP347HFG、Super304、HR3C是目前主要的USC机组末级过热器/再热器材料。РSuper304H是在TP304H的基础上添加了3.0%Cu并以Nb、N合金化,通过析出富Cu相对基体进行强化。Super304H的600-700℃的持久强度比TP347H至少提高了20%。在保证晶粒细小的前提下,蒸汽氧化性能得到提高。焊接性能优于TP347H。РTP347HFG是对TP347H的热加工工艺进行调整,使晶粒度由ASTM4-5#提高到8#以上,这种细晶粒的材料可以有效促进Cr的扩散,在蒸汽环境下形成保护性的Cr2O3,蒸汽氧化速率降低一个数量级以上。600℃的蠕变强度比粗晶粒TP347H高20-30%。焊接性能优于TP347H。РHR3C是在25%Cr的TP310基础上添加了Nb、N,运行过程中析出NbCrN相,使强度得到大幅度提高。由于Cr含量的增加,抗蒸汽氧化性能也较好。但这种钢最初是作为垃圾焚烧电站用抗腐蚀材料开发的,在超超临界机组中的运行时间偏短。Р三种材料都能满足蒸汽温度620℃以下的超超临界锅炉中过热器、再热器管的强度要求,但订货时需要对组织提出要求以保证良好的氧化性能。三种钢种均已经开发出相应的焊接材料。
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