美国电力研究所EPRI1974年组织美国橡树岭国家实验室(ORNL)和美国燃烧工程公司(CE)开发出了著名的T/P91钢,该钢当今己在世界各国得到公认和广泛应用。

1986年又组织欧、日参加的RP1403项目(改进燃煤电厂)研究,研发电站锅炉厚截面部件用钢,在P91钢的基础上开发出了更好的P92P122钢,这是当今超超临界机组锅炉厚截面部件和蒸汽管的首选钢种。

欧洲1986~1997年的COST501项目研发出了耐温600℃及620℃的E911等转子钢,1998~2003年的项目目标是研发耐温650℃的铁素体-马氏体钢,同时研究其表面涂层和表面处理技术。ECCC则于1998年建立了P91P92的长期蠕变特性数据库与持久强度值。

日本EPDC组织研发了耐温600℃及以上的蠕变性能良好的一系列钢种如NE616(即后来的P92)、HCM12A(即后来的P122)等,并进一步研发用于参数35MPa/650℃的钢种。

在铁素体(马氏体)钢和奥氏体钢两条路中,前者经历了Mo系→Cr-Mo系→Cr-Mo-V~Cr-W-V系的历程,后者则基本是Cr-Ni系一Cr-Ni-Ti系。从目前世界各国高蒸汽参数发电机组的发展来看,电站锅炉热强钢在研究开发利用方面的方向和趋势如下:

1)利用多元复合强化的原理发展一种低铬、较强的抗蠕变能力、可焊性好、成本低的热强钢来制作600℃以下大型发电机组的厚壁件和热交换件,如日本研制的HCM2S;

2)重点发展高铬(9-12%Cr)多元复合强化热强钢,主要采用加W、减Mo和以w代替Mo的合金添加原则;

3)将P91T91作为最有前途的用于高温的商业化材料,并部分代替奥氏体钢制作管件;

4)发展蠕变强度高于P91的马氏体钢制作大型厚壁的非热交换件以代替奥氏体不锈钢,只有在考虑抗腐蚀及可加工性时才考虑用奥氏体不锈钢作厚壁件;

5)对于马氏体钢以提高材料的蠕变断裂强度为主,对于奥氏体钢以降低成本、提高抗蒸汽腐蚀能力为主,如基于TP304H开发的Super304H;

6)改进型的9~12%Cr马氏体钢在抗热腐蚀能力方面始终不及奥氏体钢,因此,马氏体钢和奥氏体钢的异种钢焊接问题依然是今后的研究重点;

7)发展20%Cr25%Cr以上的高Cr、Ni合金来制造技术先进的燃煤电厂的薄壁热交换管子,因为蒸汽温度为600/650℃,烟气在该温度下可达到最大煤灰液相腐蚀速率,此时TP300系列不锈钢抗腐蚀能力不足。