ASTM A335 P91 钢相当于GB/T 5310的10Cr9Mo1VNb,不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能,而且还具有良好的冲击韧性和高而稳定的持久塑性及热强性能。在使用温度低于620℃时,其许用应力高于奥氏体不锈钢。在550℃以上推荐的设计许用应力约为T9和2.25Cr-1Mo钢的2倍。可作为亚临界、超临界锅炉壁温≤625℃的高温过热器、再热器用钢管,以及壁温≤600℃高温集箱和蒸汽管道,也可作为核电热交换器以及石油裂化装置炉管。P91钢以其良好的高温持久强度、热稳定性和高温抗蠕变能力等综合性能,在电站锅炉的过热器、再热器及主蒸汽管道上获得应用。
T91/P91为改良9Cr-1Mo钢,是在T9钢的基础上研制开发的新型铁素体型耐热合金钢。改良9Cr-1Mo钢是通过限制碳含量上下限,更加严格地控制P和S等残余元素含量的同时,添加了一定量的N以及微量的V和Nb,以达到细化晶粒,提高钢管的持久强度要求。改良9Cr-1Mo钢有较好的综合力学性能,高温时组织稳定,焊接性能和工艺性能良好,适合于高温受压部件的材料。P91钢管与9Cr-1Mo钢管相比,600℃的持久强度是后者的3倍,且保持了原9Cr-1Mo钢的优良的抗高温腐蚀性能。
P91钢管在1984年纳入ASME SA-335。P91管在电站锅炉中主要用于制造设计壁温不超过600℃高温过热器集箱、高温再热器集箱以及高温再热器管道、主蒸汽管道,在石油化工装置主要用于超高压蒸汽管道。
例如,某超高压蒸汽管道,设计压力为14MPa,设计温度为550℃,4”以下管子可选用A335-P22,6”以上管子可选用A335-P91。我国于1995年也将该钢种纳入GB 5310标准中,牌号定为10Cr9Mo1VNb。P91管材市场,NPS≤20”的钢管由于生产厂商众多,价格相对较低(约7万元人民币/t)。NPS≥24'”的钢管生产厂家较少,价格相对较高(约16万元人民币/t)。