F22 / UNS K21590概要:2.25Cr-1Mo低合金钢,常用锻件标准ASTM A182/ASME SA182,别名2¼Cr-1Mo、Gr.22。定位是在碳钢强度不足、又需一定高温强度、抗氢环境和硫化环境适应性的石油、炼化、电力承压件中使用。
化学成分(质量百分比):C 0.05–0.15,Si≤0.50,Mn 0.30–0.60,P≤0.040,S≤0.040,Cr 2.00–2.50,Mo 0.87–1.13,Fe余量。Cr提供氧化皮稳定性和较弱耐蚀性,Mo提高高温强度、抗蠕变、抗氢脆及回火稳定性。
热处理与力学性能:常用正火+回火,或淬火+回火。按强度级别整理——75 ksi级:最小抗拉95 ksi(约655 MPa),0.2%屈服最小75 ksi(约517 MPa),延伸率≥18%,断面收缩率≥35%;105 ksi级:最小抗拉125 ksi(约862 MPa),0.2%屈服最小105 ksi(约724 MPa),延伸率≥15%,断面收缩率≥30%。通用A182 Class 3还可按最小抗拉75 ksi、屈服45 ksi做中低压管道锻件;井口/高压锻件多取更高强度级并控制硬度。
耐蚀与规范:F22不是不锈钢,耐全面腐蚀有限,优势在含硫、含氢、高温高压组合。NACE MR0175/ISO 15156硫化环境用低合金钢,供应硬度通常不超过22 HRC,以降低硫化物应力开裂风险;该限制覆盖母材、焊缝及热影响区。炼化临氢装置按2.25Cr-1Mo的氢工况曲线评估高温氢损伤;含湿H₂S系统另按NACE做SSC、必要时HIC评定。
焊接与制造:可焊性良好,但淬硬倾向高于碳钢。建议预热,常用与2.25Cr-1Mo匹配的焊材,焊后按规范做消应力或回火热处理;硫化环境焊接后需复测硬度,避免热影响区超22 HRC。因强度、硬度和焊接性均衡,F22常作包覆/堆焊复合件的基材,耐蚀层可用不锈钢或镍基合金。
典型应用:石油井口连接器、吊架、闸阀阀体及采油树锻件;炼化加氢反应器法兰、管线法兰、分离器接口、氢回收压缩管路;电站锅炉用P22/T22配套锻件、高温蒸汽管道法兰;作为复合管板、阀门内件、耐腐蚀衬里底层基材。
选型注意:强氯化物点蚀、酸性氧化环境不优先用F22,改选双相、奥氏体中高合金或镍基;厚壁高压件需同时校核强度级、冲击、硬度、焊后热处理及NACE环境边界。
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