SA387Gr91CL2材料SA387Gr91CL2元素含量SA387Gr91CL2现货可切割

舞钢市鑫泽钢铁SA387Gr91CL2是137一种8375广泛9908应用于高温高压环境下的铬钼合金钢板，本文将从材料特性、化学成分、机械性能、应用领域、加工工艺及采购注意事项等多个维度进行全面解析，为工程采购人员、设备设计师和材料工程师提供专业参考。

1. SA387Gr91CL2材料概述

SA387Gr91CL2是美国ASME标准下的压力容器用铬钼合金钢板，属于中合金耐热钢，专为高温高压环境设计。其中：

• "SA387"代表压力容器用铬钼合金钢板标准
• "Gr91"表示材料等级为91级
• "CL2"代表材料经过正火+回火热处理（Class 2）
  
  

这种材料在550-650℃高温环境下仍能保持良好的机械性能和抗蠕变能力，广泛应用于石油化工、电力锅炉和压力容器制造领域。

2. 化学成分分析

SA387Gr91CL2的化学成分是其优异性能的基础：

元素

含量范围(%)

作用

碳(C)

0.08-0.12提高强度

锰(Mn)

0.30-0.60脱氧剂，提高韧性

磷(P)

≤0.020杂质元素(需控制)

硫(S)

≤0.010杂质元素(需控制)

硅(Si)

0.20-0.50脱氧剂

铬(Cr)

8.00-9.50抗氧化、耐腐蚀

钼(Mo)

0.85-1.05提高高温强度

钒(V)

0.18-0.25形成碳化物，提高蠕变强度

铌(Nb)

0.06-0.10细化晶粒

氮(N)

0.03-0.07固溶强化

铝(Al)

≤0.04脱氧剂

镍(Ni)

≤0.40杂质元素(需控制)

特别值得注意的是其8-9.5%的铬含量和0.85-1.05%的钼含量，这种组合赋予了材料优异的高温强度和抗氧化性能。

3. 机械性能指标

SA387Gr91CL2经过正火+回火热处理后具有以下典型机械性能：

• 抗拉强度：≥585 MPa
• 屈服强度：≥415 MPa
• 延伸率：≥20%
• 布氏硬度：≤250 HBW
• 冲击功：≥41J（常温）
• 高温蠕变性能：在600℃/100,000小时条件下，蠕变强度≥80MPa
  
  

与普通碳钢相比，SA387Gr91CL2在高温下的强度保持率更高，在600℃时仍能保持室温强度的70%以上，而普通碳钢可能仅剩40-50%。

4. 热处理工艺

SA387Gr91CL2的热处理对其性能至关重要：

• 正火处理：加热至1040-1080℃，保温时间按厚度每25mm保温1小时计算，随后空冷
• 回火处理：730-800℃保温，保温时间不少于1小时/25mm厚度，随后空冷或炉冷
  
  

注意事项：

• 避免在370-595℃温度区间长时间停留，以防产生脆性
• 焊后热处理(PWHT)推荐温度：730-760℃
• 加热和冷却速率应控制在55-280℃/h，防止热应力过大
  
  

5. 焊接工艺要点

SA387Gr91CL2焊接需要特殊工艺控制：

• 焊材选择：推荐使用E9015-B9或E9016-B9焊条，焊丝选择ER90S-B9
• 预热温度：200-250℃（层间温度保持相同）
• 焊接方法：SMAW、SAW、GTAW均可适用
• 焊后处理：必须进行焊后热处理(730-760℃)
• 焊接参数：采用低热输入(≤20kJ/cm)，多层多道焊
  
  

常见焊接缺陷预防：

• 冷裂纹：严格控制预热和层间温度
• 热影响区软化：控制热输入和焊后热处理参数
• 再热裂纹：避免在敏感温度区间(600-700℃)长时间停留
  
  

6. 主要应用领域

SA387Gr91CL2凭借其优异性能，在以下领域得到广泛应用：

• 电力行业：
  
  
  • 超临界、超超临界电站锅炉
  • 蒸汽管道系统
  • 汽轮机壳体
    
    
• 石油化工：
  • 加氢反应器
  • 催化裂化装置
  • 高温高压换热器
    
    
• 其他领域：
  • 核电站辅助设备
  • 高温压力容器
  • 化工反应釜
    
    
  
  

典型应用案例：某600MW超超临界电站锅炉高温过热器集箱，工作参数：625℃/26MPa，设计寿命30年。

7.1采购技术参数确认

采购时应明确以下技术参数：

• 执行标准：ASME SA387/A387M
• 规格尺寸：厚度、宽度、长度及公差要求
• 检测要求：UT探伤等级、力学性能测试批次等
• 特殊要求：Z向性能、附加冲击试验等
  
  

7.2 质量验证要点

• 检查材质证书是否齐全(包括熔炼分析、力学性能测试报告等)
• 核实热处理曲线记录
• 必要时进行第三方复验
  
  

8. 与相似材料对比

材料

主要区别

适用场景

SA387Gr11CL2

铬含量低(1.0-1.5%)，高温性能较差温度≤550℃的中温环境

SA387Gr22CL2

铬含量2.0-2.5%，抗氢腐蚀更好加氢反应器等含氢环境

SA387Gr5CL2

铬含量4.0-6.0%，综合性能中等温度≤600℃的一般高温环境

SA387Gr91CL2

铬含量8.0-9.5%，高温性能最优温度≤650℃的苛刻环境