耐热钢F91的成份及合金化原理

耐热钢TP91的名义化学成份如下图:

由于耐热钢TP91是用于高温高压的超（超）临界水蒸汽环境中，所以必须具备如下性能：高的抗氧化腐蚀性能；高的热强韧性；高的热稳定性；好的成型性；高的热导率和低的热膨胀系数等；

Cr，Si，Al等元素能先于a-Fe生成致密稳定且与基体附着牢固的氧化物膜，在耐热钢TP91中起提高耐腐蚀性能的作用；W，Mo，Cr等元素能与a-Fe形成置换固溶体，从而提高原子间结合力，并且具有高的扩散激活能和低的扩散系数，可提高a-Fe的自扩散激活能与降低a-Fe的扩散系数数，从而提高a固溶体的再结晶温度以及再结晶温度与熔化温度的比值，延缓组织的退化；C，W，Mo，Cr等元素能有效增大钢的淬透性，有利于形成回火马氏体结构；Nb，W，Mo，Cr，C，N等元素能有效形成细小弥散分布的强化相，由于碳氮化物强化相的沉淀析出，减少了基体组织中的C及固溶体中的碳氮化物含量，有利于减少形成碳氮化物元素的扩散系数，从而保持组织结构的稳定性。