蠕变及高温氧化腐蚀
常用金属材料的蠕变阈值温度：
|
序号 |
材料 |
蠕变阈值温度 |
引用标准 |
|
1 |
碳钢(Rm≤414MPa) |
343℃(650℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
2 |
碳钢(Rm>414MPa) |
371℃(700℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
3 |
0. 5Mo钢 |
399℃(750℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
4 |
铬钼合金钢1.25Cr-0.5Mo(正火+回火) |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
5 |
铬钼合金钢1.25Cr-0.5Mo(退火) |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
6 |
铬钼合金钢2.25Cr-1Mo(正火+回火) |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
7 |
铬钼合金钢2.25Cr-1Mo(退火) |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
8 |
铬钼合金钢2.25Cr-1Mo(调质) |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
9 |
铬钼合金钢2.25Cr-1Mo-V |
441℃(825℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
10 |
铬钼合金钢3Cr-1Mo-V |
441℃(825℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
11 |
铬钼合金钢5Cr-0.5Mo |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
12 |
铬钼合金钢7Cr-0.5Mo |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
13 |
铬钼合金钢9Cr-1Mo |
427℃(800℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
14 |
9Cr-1Mo-V |
454℃(850℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
15 |
马氏体不锈钢12Cr |
482℃(900℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
16 |
铬镍奥氏体不锈钢304,304H |
510℃(950℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
17 |
铬镍奥氏体不锈钢316,316H |
538℃(1000℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
18 |
铬镍奥氏体不锈钢321.321H |
538℃(1000℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
19 |
铬镍奥氏体不锈钢347,347H |
538℃(1000℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
20 |
Ni-Cu-Fe合金800,800H,800HT |
565℃(1050℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
|
21 |
铬镍奥氏体不锈钢HK-40 |
649℃(1200℉) |
GB/T 20801.2-2020,表C.1 |
蠕变相关说明：
蠕变断裂是金属材料在高温和低于屈服强度的应力的共同作用下,产生随时间延长而不断增加的变形,直至断裂.压力设备/管道典型金属材料的蠕变阈值温度如表所示
虽然本部分已列入材料高于蠕变阈值温度的使用温度上限和相应的寿命为100000h的设计许用应力，但工程实践中还存在诸多涉及高温蠕变断裂的工况需作安全评估，常见有如下各项:
a)高温短时应力的安全评估:
b)两种以上高温短时应力的累积损伤安全评估:
c)剩余寿命安全评估
d)大于100000h的材料设计许用应力
上述a)项可按压力元件在预期工况下的应力水平应不高于按Larson-Miller法获得的材料在25h~250000h,温度高于蠕变阈值温度至极限使用温度区间的平均或最小持久断裂应力(应考虑相应安全系数)为准则进行评估。
上述b)项可按压力元件在预期工况下应力水平根据MPC-Ω法求得材料在25h~250000h,温度高于蠕变阈值温度至极限使用温度区间的蠕变速率RC（1/H)蠕变速率RC与该工况的使用时间(小时)的乘积即为该工况（温度、时间、应力)对材料造成的蠕变损伤DC，根据MPC-Ω法及API 579-1:2007第10部分的准则，DC≤2.5.压力元件服役期间如将经历多种蠕变温度区间内的工况(温度、时间、应力)，都可按上述方法逐个求得每一工况下的DC,其累积值按上述相同准则，不得大于2.5.
上述c)项同样可按a)或b)所述方法进行剩余寿命安全评估。
上述d)项可按Larson-Miller法或查阅ASME锅炉压力容器规范第III卷核动力装置NH卷取得
高温氧化腐蚀速率：
（数据引自SH/T3059-2012，表中，温度的单位为℃，年腐蚀速率的单位为mm/a）
材质:CS
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
1 |
CS |
496 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
2 |
CS |
524 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
3 |
CS |
552 |
0.15 |
SH/T 3059-2012 |
|
4 |
CS |
579 |
0.23 |
SH/T 3059-2012 |
|
5 |
CS |
607 |
0.36 |
SH/T 3059-2012 |
|
6 |
CS |
635 |
0.56 |
SH/T 3059-2012 |
|
7 |
CS |
663 |
0.84 |
SH/T 3059-2012 |
|
8 |
CS |
691 |
1.22 |
SH/T 3059-2012 |
材质:1.25Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
9 |
1.25Cr |
496 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
10 |
1.25Cr |
524 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
11 |
1.25Cr |
552 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
12 |
1.25Cr |
579 |
0.18 |
SH/T 3059-2012 |
|
13 |
1.25Cr |
607 |
0.3 |
SH/T 3059-2012 |
|
14 |
1.25Cr |
635 |
0.46 |
SH/T 3059-2012 |
|
15 |
1.25Cr |
663 |
0.76 |
SH/T 3059-2012 |
|
16 |
1.25Cr |
691 |
1.17 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 2.25Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
17 |
2.25Cr |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
18 |
2.25Cr |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
19 |
2.25Cr |
552 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
20 |
2.25Cr |
579 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
21 |
2.25Cr |
607 |
0.23 |
SH/T 3059-2012 |
|
22 |
2.25Cr |
635 |
0.36 |
SH/T 3059-2012 |
|
23 |
2.25Cr |
663 |
0.61 |
SH/T 3059-2012 |
|
24 |
2.25Cr |
691 |
1.04 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 5Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
25 |
5Cr |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
26 |
5Cr |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
27 |
5Cr |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
28 |
5Cr |
579 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
29 |
5Cr |
607 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
30 |
5Cr |
635 |
0.15 |
SH/T 3059-2012 |
|
31 |
5Cr |
663 |
0.38 |
SH/T 3059-2012 |
|
32 |
5Cr |
691 |
0.89 |
SH/T 3059-2012 |
|
33 |
5Cr |
718 |
1.65 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 7Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
34 |
7Cr |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
35 |
7Cr |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
36 |
7Cr |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
37 |
7Cr |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
38 |
7Cr |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
39 |
7Cr |
635 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
40 |
7Cr |
663 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
41 |
7Cr |
691 |
0.15 |
SH/T 3059-2012 |
|
42 |
7Cr |
718 |
0.43 |
SH/T 3059-2012 |
|
43 |
7Cr |
746 |
0.94 |
SH/T 3059-2012 |
|
44 |
7Cr |
774 |
1.52 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 9Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
45 |
9Cr |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
46 |
9Cr |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
47 |
9Cr |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
48 |
9Cr |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
49 |
9Cr |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
50 |
9Cr |
635 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
51 |
9Cr |
663 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
52 |
9Cr |
691 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
53 |
9Cr |
718 |
0.13 |
SH/T 3059-2012 |
|
54 |
9Cr |
746 |
0.28 |
SH/T 3059-2012 |
|
55 |
9Cr |
774 |
0.58 |
SH/T 3059-2012 |
|
56 |
9Cr |
802 |
1.02 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 12Cr
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
57 |
12Cr |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
58 |
12Cr |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
59 |
12Cr |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
60 |
12Cr |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
61 |
12Cr |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
62 |
12Cr |
635 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
63 |
12Cr |
663 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
64 |
12Cr |
691 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
65 |
12Cr |
718 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
66 |
12Cr |
746 |
0.2 |
SH/T 3059-2012 |
|
67 |
12Cr |
774 |
0.38 |
SH/T 3059-2012 |
|
68 |
12Cr |
802 |
0.76 |
SH/T 3059-2012 |
|
69 |
12Cr |
829 |
1.27 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 304SS
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
70 |
304SS |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
71 |
304SS |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
72 |
304SS |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
73 |
304SS |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
74 |
304SS |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
75 |
304SS |
635 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
76 |
304SS |
663 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
77 |
304SS |
691 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
78 |
304SS |
718 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
79 |
304SS |
746 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
80 |
304SS |
774 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
81 |
304SS |
802 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
82 |
304SS |
829 |
0.15 |
SH/T 3059-2012 |
|
83 |
304SS |
857 |
0.23 |
SH/T 3059-2012 |
|
84 |
304SS |
885 |
0.33 |
SH/T 3059-2012 |
|
85 |
304SS |
913 |
0.46 |
SH/T 3059-2012 |
|
86 |
304SS |
941 |
0.64 |
SH/T 3059-2012 |
|
87 |
304SS |
968 |
0.89 |
SH/T 3059-2012 |
|
88 |
304SS |
996 |
1.22 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 309SS
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
89 |
309SS |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
90 |
309SS |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
91 |
309SS |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
92 |
309SS |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
93 |
309SS |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
94 |
309SS |
635 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
95 |
309SS |
663 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
96 |
309SS |
691 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
97 |
309SS |
718 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
98 |
309SS |
746 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
99 |
309SS |
774 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
100 |
309SS |
802 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
101 |
309SS |
829 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
102 |
309SS |
857 |
0.15 |
SH/T 3059-2012 |
|
103 |
309SS |
885 |
0.2 |
SH/T 3059-2012 |
|
104 |
309SS |
913 |
0.25 |
SH/T 3059-2012 |
|
105 |
309SS |
941 |
0.33 |
SH/T 3059-2012 |
|
106 |
309SS |
968 |
0.41 |
SH/T 3059-2012 |
|
107 |
309SS |
996 |
0.51 |
SH/T 3059-2012 |
|
108 |
309SS |
1024 |
0.76 |
SH/T 3059-2012 |
|
109 |
309SS |
1052 |
1.02 |
SH/T 3059-2012 |
|
110 |
309SS |
1079 |
1.27 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 310SS/HK
|
序号 |
材质 |
温度 |
年腐蚀率 |
引用 |
|
111 |
310SS/HK |
496 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
112 |
310SS/HK |
524 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
113 |
310SS/HK |
552 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
114 |
310SS/HK |
579 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
115 |
310SS/HK |
607 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
116 |
310SS/HK |
635 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
117 |
310SS/HK |
663 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
118 |
310SS/HK |
691 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
119 |
310SS/HK |
718 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
120 |
310SS/HK |
746 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
121 |
310SS/HK |
774 |
0.03 |
SH/T 3059-2012 |
|
122 |
310SS/HK |
802 |
0.05 |
SH/T 3059-2012 |
|
123 |
310SS/HK |
829 |
0.08 |
SH/T 3059-2012 |
|
124 |
310SS/HK |
857 |
0.1 |
SH/T 3059-2012 |
|
125 |
310SS/HK |
885 |
0.13 |
SH/T 3059-2012 |
|
126 |
310SS/HK |
913 |
0.18 |
SH/T 3059-2012 |
|
127 |
310SS/HK |
941 |
0.2 |
SH/T 3059-2012 |
|
128 |
310SS/HK |
968 |
0.25 |
SH/T 3059-2012 |
|
129 |
310SS/HK |
996 |
0.33 |
SH/T 3059-2012 |
|
130 |
310SS/HK |
1024 |
0.38 |
SH/T 3059-2012 |
|
131 |
310SS/HK |
1052 |
0.48 |
SH/T 3059-2012 |
|
132 |
310SS/HK |
1079 |
0.58 |
SH/T 3059-2012 |
|
133 |
310SS/HK |
1107 |
0.69 |
SH/T 3059-2012 |
|
134 |
310SS/HK |
1135 |
0.79 |
SH/T 3059-2012 |
材质: 800H/HP