金属在长期高温运行中地变化和锅炉用钢地选择.docx
《金属在长期高温运行中地变化和锅炉用钢地选择.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属在长期高温运行中地变化和锅炉用钢地选择.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
金属在长期高温运行中地变化和锅炉用钢地选择
金属在长期高温运行中的变化和锅炉用钢的选择
一、金属在长期高温运行中的变化
简介：
金属在高温长期运行过程中的变化主要有：
A、金属的蠕变和应力松弛；
B、金属在长期高温运行中发生的组织和性能变化；
C、金属在高温下的腐蚀和其它特殊损坏。
1、钢的一些高温性能
1．1蠕变
1．1．1概念
金属在一定温度和应力（即使该应力小于该温度下的屈服强度）作用下，随时间的增加，缓慢的发生塑性变形的现象称为蠕变。
蠕变的变形量称为蠕胀。
1．1．2蠕变曲线
金属的蠕变过程可用蠕变曲线来描述。
蠕变曲线分为三个阶段：
蠕变第一阶段，过渡蠕变阶段，蠕变速度逐渐减小；蠕变第二阶段，稳态蠕变阶段，以恒定速度蠕变；蠕变第三阶段，加速蠕变阶段，蠕变速度逐渐增大。
1．1．3蠕变极限的表示方法
（1）以一定的工作温度下引起的规定的第二阶段蠕变速度应力值表示,所用符号为σ1x10-7；（蠕变允许速度为10-5％/h）
（2）以一定工作温度下，规定时间内钢材发生一定的总变形量时的应力值表示σ1/105
上述两种表示中，当所确定的变形量之间相差很少，可以认为这两种方法是一致的。
1．1．4蠕变变形的机理（介绍位错滑移蠕变机理）
在整个蠕变过程中有两种过程在进行：
（1）新位错的产生及位错运动遇到障碍受阻；
（2）受阻位错从障碍中解放出来而重新运动。
由于这两种过程的总和，每一瞬间，总有一定数量的位错准备运动，而蠕变速度正取决于准备运动的位错数。
因此，可以这样理解，当两种过程的总和使准备运动的位错数目减少时，造成了蠕变速度的减小，即蠕变第一阶段；当两个过程的总和造成准备运动的位错数目一定时，使蠕变处于等速阶段，即蠕变的第二阶段；当两个过程的总和使准备运动的位错增加时，就使蠕变过程加速，形成了蠕变的第三阶段。
1．1．5影响因素
（1）温度越高，应力越大，蠕变速度越大；
（2）温度波动使钢的蠕变极限降低；
（3）复杂应力条件下蠕变极限与单相拉伸差别很小，单相拉伸的蠕变极限略高一些。
1．2持久强度：
一定温度下，经过一定的时间破坏时所能承受的应力值，表示金属材料在高温长期应力作用下，抵抗断裂的能力，所用符号为σ105。
1．3持久塑性
1．3．1概念
持久塑性是高温工作下部件材料的一个重要指标，它是通过对持久强度试验断裂后的试样测定其延伸率及断面收缩率来确定。
1．3．2影响因素
（1）运行时间：
在恒定温度下，开始时，持久塑性随着运行时间的增加而减小，达到一最小值后，运行时间再增加，持久塑性反而增加；
（2）运行温度：
运行温度越高，持久塑性越高，且最小值出现的时间越早；
（3）合金元素：
铬、硅对珠光体耐热钢持久塑性起有利作用，而钒、钼使钢的持久塑性降低；
（4）晶粒大小：
粗晶粒使奥氏体的持久塑性降低，对珠光体钢的持久塑性影响不显著。
（5）原始组织：
完全的贝氏体组织持久塑性最低，珠光体加铁素体的组织塑性最高。
过去，由于贝氏体具有高的持久强度和抗松弛性能，所以片面追求贝氏体组织的作法是值得推敲的。
1．4应力松弛
1．4．1概念
零件在高温和应力作用下，随着时间的增加，如果总的变形量不变，应力值却在缓慢降低，这种现象称为应力松弛。
因此，应力松弛过程就是金属在高温下弹性变形自动转变为塑性变形的过程。
1．4．2松弛曲线
松弛曲线分为两个阶段，第一阶段：
应力随时间快速降低；第二阶段：
应力随时间的延长接近于定值。
1．4．3松弛机理
在松弛的第一阶段主要是扩散的过程，这一过程使金属内部的应力快速降低；第二阶段起主导作用的是晶内嵌镶块在应力作用下的移动和转动。
对于目前用的多的低合金铬钼钒钢来说，还要考虑在运行中产生的热脆性引起的晶界上碳化物的聚集或磷的富集，以及碳化物和铁素体成分的改变（合金元素的重新分配）和碳化物颗粒大小和结构的改变对松弛过程的影响作用。
1．4．4影响因素
（1）温度越高或者初应力越大，剩余应力就越小；
（2）重复加载能提高钢的抗松弛性能。
1．4．5松弛和蠕变的关系
松弛和蠕变有差别也有联系。
蠕变和松弛发生的条件不同：
蠕变过程是在恒定应力下变形随时间的增加过程，只要应力存在，蠕变就会在这个温度下进行下去；松弛过程却是在总变形不变并继续存在的条件下，松弛随着时间增加慢慢接近于它的松弛渐近线，也可以说，当应力接近于零时，就不再发生松弛了。
但是，我们可以把松弛看成是应力逐步随时间降低的蠕变现象，则二者本质是一致的。
2、金属在长期高温运行中组织性能的变化
锅炉、汽轮机高温部件所用钢材在高温下长期运行中发生的组织性质变化主要有：
（1）珠光体的球化和碳化物的聚集；
（2）石墨化（仅限于不含铬的珠光体耐热钢）；
（3）合金元素在固溶体和碳化物相之间的重新分配；
（4）热脆性；
（5）时效和新相的形成。
2．1珠光体球化和碳化物聚集
珠光体中的碳化物由片状转变成球状，也称为珠光体球化。
球化后的碳化物继续长大，使小直径球变成大直径的球，这就是碳化物的聚集。
球化严重时，珠光体的区域形态完全消失，球状碳化物则聚集在铁素体的晶界上，成为双重晶界，这种双重晶界实际上是沿晶界呈条状的碳化物。
只有当球化严重时，才会危及安全。
2．1．1产生原因
渗碳体由片状转化为粒状，自由能降低，是一种自发趋势，随着时间的延长，小球聚集成大球，此时，碳化物在钢中分布也发生变化，所以，对珠光体型热强钢，反映其热强性老化的指标，除碳化物球化外，还有从铁素体中析出的碳化物的大小、数量和分布。
2．1．2危害
使钢材的室温力学性能（强度极限和屈服点）降低；使蠕变极限和持久强度下降。
2．1．3影响因素
（1）温度：
温度越高，则球化过程进行得越快。
（2）时间：
当温度一定时，运行时间性愈长，则球化愈严重。
（3）应力：
运行时钢材所受应力将促使球化过程加剧。
（4）钢的化学成分：
凡是能形成稳定碳化物的合金元素，都能减慢珠光体的球化过程。
（5）原始组织：
退火组织比常化组织的钢珠光体球化的倾向要小一点。
（6）钢的晶粒大小和冷变形的影响：
晶粒小球化倾向大；冷变形加快球化过程。
（7）向火面的影响：
向火面球化严重。
注意：
球化分为5级，试图用单一的球化级别标准来判废钢材，即以球化级别作为单一的割换管子的标准，超过了目前的水平。
2．2石墨化
在高温和应力长期作用下，碳钢和含钼的低合金钢中渗碳体易分解成铁和石墨。
Fe3C=3Fe+C
2．2．1产生原因
Fe3C是亚稳定相，石墨比较稳定，析出后能继续长大。
2．2．2危害
石墨本身强度极小，可看成孔洞和裂纹，破坏基体连续性，减小承载面积，造成缺口敏感性，冲击韧性下降极为严重。
2．2．3影响因素
（1）温度的影响：
温度的长期作用下，碳钢在450℃以上，0.5%Mo钢在480℃以上开始石墨化，温度越高，石墨化过程越快；
（2）合金元素的影响：
用铝脱氧的钢大多数会有石墨化倾向（脱氧时铝控制在0.25公斤/吨），镍和硅与铝类似，促进石墨化的发展。
铬、钛、铌等元素阻止石墨化，长期运行证明低碳铬钼钢不产生石墨化的发展；
（3）晶粒大小和冷变形的影响：
由于石墨沿晶界析出，所以粗晶粒钢比细晶粒钢的石墨化倾向小；冷变形促进石墨化过程；
（4）缺陷的影响：
金属中的裂纹和重皮常常最容易产生石墨化；
（5）焊接的影响：
碳钢或钼钢的高压管道在焊缝的热影响区最容易产生石墨化。
2．2．4石墨化和球化的关系
对于珠光体耐热钢，在长期的高温下运行会产生珠光体球化，它是珠光体中碳化物形状改变的过程，是以扩散为基础的；在所有珠光体钢中，只有不含铬的珠光体耐热钢如碳钢和0.5%的钼钢还会在高温下长期运行过程中发生石墨化过程，石墨化是渗碳体转为石墨的过程，也是以扩散为基础的。
一些影响因素如温度、时间、晶粒大小等对球化和石墨化有相同的影响。
在有的钢中，发现石墨化时其附近的碳化物球化过程已进行了一段时间或较长时间，但不是所有完全球化的钢中都会同时出现石墨化的。
2．3合金元素在固溶体和碳化物之间的重新分配
金属在高温下长期运行，合金元素在固溶体和碳化物中重新分配，而使钢中固溶体内的合金元素极度贫化而产生软化。
2．3．1产生原因
目前火力发电厂用的最多的是珠光体耐热钢，还有马氏体耐热钢，在这些钢中，归根到底只有两种相：
固溶体和碳化物，即铁素体和碳化物。
当形成固溶体时，合金元素要溶解到固溶体中，将产生晶格畸变，是不稳定的，在高温长期作用下（大于500℃），它有自发的向较稳定的碳化物中转移的趋势，这种过程也叫固溶体的贫化。
2．3．2危害
铁素体中合金元素的贫化使钢的强度、蠕变极限和持久强度下降，对高温部件安全运行不利。
2．3．3重新分配过程
（1）固溶体、碳化物中合金含量的变化，固溶体中合金元素含量减小，碳化物中合金含量增加；
（2）运行过程中同时发生碳化物结构类型、数量和分布形式的变化。
2．3．4影响因素
除了化学成分外，主要是运行温度、运行时间和运行应力。
运行温度越高，重新分配的速度越快；运行时间越长，重新分配的越充分；运行中应力加速合金元素在固溶体和碳化物间的重新分配过程。
2．4热脆性
钢在某一特定区域（400℃—550℃）长期加热后会产生冲击韧性显著降低的现象称为钢的热脆性。
呈现热脆性的钢在高温下冲击韧性并不低，只有在室温时才呈现出脆性，k值降低50%以上。
2．4．1产生原因
一种认为沿高温奥氏体晶界的析出物是碳化物、氮化物；另一种认为沿高温奥氏体晶界磷的富集。
2．4．2影响热脆性的因素
（1）化学成分：
含有铬、锰、镍等元素的钢具有热脆性倾向，钼、钨、钒等元素使热脆性倾向减少，磷的存在使热脆性倾向加大，微量元素有助于减小热脆性。
（2）运行时间：
运行时间越长，热脆性发展的影响也愈大。
（3）蠕变的塑性变形和新相的产生：
蠕变的塑性变形促进热脆性的发展，特别是在固溶体析出强化相，如金属间化合物、氮化物和碳化物时更促进热脆性的发展。
（4）钢的组织特征和稳定性：
珠光体热脆性温度范围要比奥氏体钢低一些，在同一温度下，奥氏体钢出现热脆性所需的时间要比珠光体钢长得多。
注意：
热脆性的本质与回火脆性是一致的。
珠光体钢在热脆现象发生的同时，其它性能不变化；奥氏体钢在热脆性的同时其它性能将发生变化。
各种钢发生热脆性的温度范围不同。
当处于热脆性温度范围的愈高温度处，且时间愈长时，热脆性发展的影响愈大。
2．5时效和新相的形成
2．5．1时效
耐热钢在长期运行过程中，随着运行时间的推移而从过饱和固溶体内析出一些强化相质点而使金属的性能随时间发生变化的现象称为时效，影响时效过程的主要是温度，温度越高，时效过程进行的时间越短。
时效分为三个阶段：
（1）准备阶段，在此阶段钢的强度和硬度则几乎不发生变化；
（2）在组织上析出了分散的强化相质点，使钢的强度、硬度和蠕变极限升高，而塑性、韧性下降；
（3）最后阶段，这些析出的分散相的聚集，强化作用消失，钢的强度、硬度降低。
由于这一阶段的软化作用，使钢的蠕变极限和持久强度显著降低，对耐热钢的运行不利。
2．5．2σ相的形成
σ相是铁素体钢、奥氏体-铁素体钢和镍铬奥氏体不锈钢在一定温度下长期加热过程中产生的新相。
σ相是铁和铬的金属间化合物，性质硬脆，沿铁素体晶界或奥氏体晶界析出，可使钢的蠕变极限和持久强度降低，并在所有情况下都使钢的室温和高温冲击性能及塑性降低，在镍铬奥氏体钢过热器或蒸汽管的运行上起不良影响。
合金元素中铬、硅、铝、铌、钛、钼、钨等会加速σ相的形成；镍、氮、碳会减慢σ相的析出。
3、金属在高温下的氧化和腐蚀
3．1金属高温下的氧化
超过570℃时，碳钢的氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO三层组成，其厚度比为1：
10：
100，即氧化膜主要是由FeO构成，FeO不致密，破坏了整个氧化膜的强度，氧化过程可以不断的进行下去。
影响因素：
温度愈高，时间愈长，气体介质中氧的分压愈高，流速愈大，则金属氧化发展的速度愈大。
3．2金属的脱碳
锅炉受热面管子或高温蒸汽管道的金属在运行中也会发生脱碳现象，管子表面的碳与H2、O2反应生成气体逸出，使表面缺碳。
在运行中我们看到的脱碳来自运行中与炉气或空气接触产生的脱碳。
脱碳将使钢管表面强度减少，尤其是降低疲劳强度。
3．3腐蚀
高温金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（1）化学腐蚀：
金属直接与介质发生氧化或还原反应而引起的腐蚀破坏，称为化学腐蚀。
（2）电化学腐蚀：
金属与电解液相接触时，有电流出现的腐蚀损坏过程，称为电化学腐蚀。
3．3．1腐蚀损坏的形式
分为局部腐蚀和均匀腐蚀。
局部腐蚀：
分为晶间腐蚀、穿晶腐蚀和点腐蚀。
均匀腐蚀：
注意：
晶间腐蚀是沿晶界进行，钢材发生晶间腐蚀后，外形未发生变化，但破坏了晶粒间的连接，使钢材变脆，强度急剧下降，晶间腐蚀是不锈钢主要破坏形式。
产生点腐蚀的原因是由于金属的表面缺陷（裂纹、折叠）以及疏松、夹杂等引起，往往产生腐蚀坑。
3．3．2电厂常见的腐蚀损坏类型
a蒸汽腐蚀：
锅炉受热面管子，特别是锅炉的过热器管子和水冷壁管，由于蒸汽流速很小，将产生蒸汽腐蚀，即发生氧化反应，反应后产生的氢气如不被带走还将于钢材作用，使钢材表面脱碳变脆，有时也把蒸汽腐蚀称为氢腐蚀或氢脆。
氢腐蚀和氢脆裂纹有两个特点：
（1）裂纹表面附近的钢有脱碳现象；
（2）裂纹若不于外界连接，裂纹的表面是很干净的。
b烟气腐蚀：
煤中含硫量高时，烟气中含有较多的SO2，当烟气在锅炉的尾部受热面（省煤器、空气预热器）冷却到一定温度（通常称为露点），烟气中的水蒸汽开始凝结并与H2O结合成硫酸溶液，将使受热面管子受到严重的腐蚀损坏，也称为硫腐蚀。
主要发生在省煤器管，但在过热器管上也有发生。
这种高温硫腐蚀是由于液态的灰中含有硫及碱性物，它们形成复合硫酸盐，当温度在550℃-750℃时，复合硫酸处于熔化状态，和管子金属发生反应，造成过热器管的腐蚀。
c垢下腐蚀：
管子中沉淀有氧化铁及氧化铜的水垢，垢下腐蚀介质浓度高，又不流动，将产生电化学腐蚀，因而钢管内壁不断减薄。
此外钢管结垢后，导热性减小，水垢还容易造成管子堵塞，使管子局部过热，引起受热面管子鼓包甚至爆破。
垢下腐蚀一般发生于受热面管子的向火侧内壁，特别是以过热器管和水冷壁管为最常见。
d苛性脆化：
锅炉汽包等设备铆接或胀接处，由于介质的不断浓缩，产生高浓度的碱溶液，在钢材处于一定的内应力状态下，导致碱性腐蚀，即称苛性脆化。
e应力腐蚀：
应力腐蚀是介质与应力同时作用引起的一种腐蚀。
在锅炉管道中的应力腐蚀往往发生在蠕变过程中，汽轮机的叶片、叶轮和螺栓也有这种损坏，应力腐蚀是腐蚀中破坏性最大的一种。
显微形态为一根主裂纹的边缘还有很多小裂纹，裂纹多为沿晶型。
f腐蚀疲劳：
在交变应力作用下，钢在腐蚀介质（蒸汽或烟气）中的腐蚀破坏称为腐蚀疲劳。
汽轮机的叶片、轴类、弹簧等常因腐蚀疲劳而破坏，锅炉中的省煤器上也会发生。
形态为带有疲劳特征的脆性断面，裂纹多为穿晶型。
g固体粒子的冲蚀和锈蚀：
固体粒子的锈蚀是指蒸汽带来汽轮机的外来物磨损汽轮机部件的现象。
主要发生在喷嘴表面，在叶片和蒸汽通流部分也会产生。
冲蚀是一种机械损伤作用，它是在汽轮机运行中，由于蒸汽中水滴的存在，常常对后几级叶片造成严重的冲蚀。
3．3．3提高钢耐腐蚀性能的方法
合金化，又分为：
（1）加入铬、硅、铝使钢表面形成一层致密的氧化膜。
（2）加入铬、镍提高钢的电极电位。
（3）加入合金元素形成单相固溶体。
二、锅炉用钢的选择
1、选材基本原则
对于火电厂所用的高温部件，目前的设计运行时间一般是105小时，因此，零部件的工作温度是选择钢号的主要考虑指标。
在同一温度下，设计运行时间不同，其两种应力水平可相差20%左右；若在同一应力下，不同的设计运行时间，可使选择的管壁厚度不同，或者使用的温度水平不同。
一些耐热钢，在相同应力下的运行时间和工作温度的关系，一般可由拉尔森—米列尔公式描写出来：
T（C+lgt）=常数
在同一工作应力水平下，当零部件的设计运行时间愈小时，则允许的工作温度就愈高。
随着工作温度的提高，则会引入另一考虑因素——组织稳定性，对于发电厂高温部件用钢，只要在明显的蠕变温度下运行，就必须考虑钢材的组织稳定性。
在选择电厂高温用钢时，为了长期运行的需要，宁肯选择开始耐热性并不算很高但很稳定的钢，而不愿选择那些开始强度很高但很快会软化的钢。
当金属的使用温度水平业已确定，而且其组织性质的稳定性已被实际证明是好的之后，则应以零部件所受的应力大小、应力分布及应力集中等情况来决定其尺寸及形状等。
如根据不同的蒸汽压力，则对于同一管径，须选取不同管壁厚度的钢管。
但是，工作的壁厚不能无限制的增大。
原因如下：
（1）过大的壁厚会造成加工工艺的困难；
（2）管道壁厚增加，造成了管道推力和力矩的增加，使管道的设计和布置比较麻烦；
（3）管道壁厚增加，会给弯管和热处理带来困难，容易出现组织不均匀和强度偏低；
（4）管道壁厚增加，也会相应的给焊接工作带来困难，
所以对于两种都能满足使用要求的钢材，到底选取哪一种，须综合考虑。
先根据各自的强度算出各自所需的壁厚，然后再根据厚度的实际情况和各自的安装、焊接等性能综合考虑，即考虑它们的综合经济性能。
具体选材举例：
A、在有些情况下，钢材的变形量也是选择钢材时需要考虑的问题，对于在变形有限制的地方使用的钢材，主要考虑它的蠕变极限而不是持久强度极限。
B、对于高温螺栓则还需要考虑保证其结合面密封的因素。
为保证一个大修期内螺栓的应力不小于要求的最小密封应力，就要求所用的螺栓有高的抗松弛性能，同时为保证高的预紧力，还要求螺栓的持久强度极限高。
C、当考虑工作温度较高，应力不大的零部件如锅炉受热面吊架，须考虑抗氧化性能，当钢材的抗氧化性能较低时，必须考虑零部件的附加厚度来补偿运行中的氧化损失。
2、锅炉受热面和蒸汽管道用钢
2．1过热器（再热器）和蒸汽管道用钢
在锅炉内，过热器是重要的高温部件。
过热器管子在运行时，外部受高温烟气的作用，内部则流通着高压蒸汽。
蒸汽管道包括主蒸汽管道、主蒸汽母管、导汽管和再热蒸汽管等。
蒸汽管道外部不受高温烟气的作用，仅受其内部过热蒸汽的温度和压力的作用。
过热器管的管壁温度（即金属温度）要比蒸汽温度高，而蒸汽管道的管壁温度（即金属温度）则可近似看成蒸汽温度相同。
过热器管和蒸汽管道钢管金属都处在高温应力的条件下，即是在产生蠕变的条件下运行，具体的要求如下：
（1）要求过热器管和蒸汽管道金属有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性；
（2）要求过热器管和蒸汽管道金属在高温长期运行过程中组织稳定性好；
（3）要求有好的工艺性能，其中特别是焊接性能；
（4）要求抗氧化性能好。
这些要求是综合性的，而且在某种程度上是互相矛盾的，如须要耐热性好和组织稳定性好，一般都要加入合金元素，但合金元素的增多又会使焊接性能变差。
这种情况下考虑主要的性能要求，如优先考虑耐热性和组织稳定性，牺牲一些焊接性能，用一些工艺来补救，如焊前预热和焊后热处理。
过热器管和蒸汽管道用钢选择的主要依据是金属温度。
考虑到蒸汽管道发生事故的影响面要比过热管大，后果严重，因而对于同一钢号，用于蒸汽管道时所允许的最高温度一般要比过热器管低30-50℃。
计算强度时，在300-350℃以上温度，则应以各温度下的105小时持久强度除以安全系数。
它们的具体选材如下表：
序号
使用温度（℃）
选择钢号
热处理工艺
组织描述
特点
过热器
蒸汽管道
1
500
450
20g
热轧后空冷
铁素体加块状珠光体
工艺性能良好，530℃以下具有满意的抗氧化性，长期高温运行会发生珠光体球化和石墨化
2
510~
530
500
16Mo
900~950℃
正火,600~680℃回火
铁素体加块状珠光体
高温长期运行会出现珠光体球化和石墨化；一般用12CrMo、15CrMo代替16Mo。
3
540
510
12CrMo
900~930℃
正火,670~720℃回火
铁素体加块状珠光体
高温长期运行会出现珠光体球化和合金元素的转移
4
575
550
15CrMo、
930~960℃
正火,680~720℃回火
铁素体加块状珠光体
高温长期运行会出现珠光体球化和合金元素的转移
5
580~590
570
12Cr1MoV
980~1020℃
正火,720~760℃回火
铁素体加块状珠光体
高温长期运行会出现珠光体球化和合金元素的转移和碳化物结构类型的变化
6
620
102钢
1000~1035℃
正火,760~790℃回火
贝氏体
钢的综合性能良好，长期使用组织和性能变化不大
7
600~650
T9
调质处理：
960~1000℃淬火,730~780℃回火
铁素体加马氏体
具有很高的蠕变和持久强度
8
610
1Cr18Ni9Ti
≥1040℃固溶
奥氏体
高温长期运行会出现晶间裂纹，还会发现在晶界上析出σ相
2．2水冷壁管和省煤器管
水冷壁管：
在锅炉运行过程中，水冷壁管和炉膛内火焰接触，燃料燃烧时产生的热量通过水冷壁加热锅炉炉水。
对于水冷壁来说，是用锅炉炉水冷却水冷壁管。
在水冷壁管的运行过程中易产生垢下腐蚀，垢下腐蚀的情况于锅炉给水的水质及锅炉运行工况有关，其中尤其是锅炉水质的好坏与水冷壁的安全运行有密切关系。
在某些高压锅炉中，由于燃煤中含硫量高，在运行中会出现水冷壁管硫腐蚀。
省煤器管：
省煤器管处于锅炉尾部，管子外部与烟气接触，内部是锅炉炉水。
锅炉炉水首先经过省煤器管以吸收烟气中余热。
为此，省煤器管工作温度不高，但温度波动较大。
由于水冷壁管和省煤器管的运行条件对材料提出的要求，最常用的是优质碳素钢（20号钢）。
2．3汽包及联箱用钢
汽包用钢：
汽包所处的温度是饱和蒸汽的温度。
汽包用锅炉钢为低碳钢或低合金钢，均属于珠光体钢。
这些钢有一个共同的特点是含碳量很低，一般不超过0.26%。
联箱用钢：
联箱的结构较为复杂，上有很多的插管座。
对同一钢号，用于联箱允许的最高金属温度比过热器管降低30－50℃。
2．4受热面吊架用钢和铸铁及吹灰器用钢
锅炉受热面吊架的工作特点是在锅炉中处于高温，其中没有冷却介质来冷却，因此工作温度很高，但所受载荷不大。
对吊架用材料首先要求抗氧化性能好，其次要求有一定强度以固定受热面。
这类钢的共同特点是所含合金元素量都很高，并且均含有提高钢的抗氧化性能的元素如铬和硅。
吹灰器用钢通常用Cr25Ti，属于铁素体不锈钢，具有良好的抗氧化性能和抗晶间腐蚀的能力。
缺点是热脆性倾向大，在高温长期动行。
韧性很快下降，在运行中不能承受冲击力。
2．5火嘴用钢
火嘴用钢通常用1Cr20Ni14Si2，属于奥氏体不锈钢，具有良好的高温性能，缺点是铸造较困难。
升级会员 