浅谈对P91材质的理解和正确正回火改善热处理硬度

冷紫阳

摘要：P91材质是高强度耐热合金钢，石化行业主要用于超高压蒸汽管线。P91焊后硬度高、易裂纹，热处理不当会出现硬度偏低、性能不足情况，影响装置运行安全。本文通过理解P91材质特性、对性能（硬度）影响因素，总结了P91施工的一些见解：通过正确重新正回火工艺可以补救硬度偏低，实际效果良好。

关键词：P91材质，高温回火，硬度

P91材质高温综合性能良好，原主要用于电厂亚临界和超临界蒸汽管线系统。随着石化行业发展，P91材质也越来越多用于石化系统，在本项目—3#乙烯装置中，P91主要用于超高压蒸汽（ss）管道，设计压力13.5MPa、设计温度545℃;项目P91材质现场管道焊口总量1400道，吋口总量约18000达因。

但P91的施工工艺复杂，部分施工单位对其掌握不够透彻，或直接按普通低合金钢材质施工，造成焊接接头质量缺陷，甚至大的质量和安全事故。

理解P91的组织特性和性能影响因素，才能更好正确理解工艺，才能控制工程质量。

1.P91材质简介

P91是一种650℃下热强性和热稳定性兼具的热强钢，与P22相比强度高，同条件下壁厚仅需一半;与奥氏体钢相比热导性好、抗蠕变和抗疲劳能力大。因此，P91钢在石化装置的高温炉管、联箱、蒸汽管线等处都有较多应用。

P91材质能有良好的高温性能，靠的是均衡的化学成分和合适的微观组织。

a.P91合金元素

P91材质相当于国标10Cr9Mo1VNbN（GB5310），其中：

i） Cr能提高材料抗氧化和耐腐蚀能力，有很好的固溶强化和沉淀强化作用;

ii） Mo是马氏体基体最重要固溶强化元素，能提高蠕变强度、增加韧性;