TP310HCbN是日本住友在TP310基础上通过复合添加Nb、N合金元素研制出的一种新型耐热钢，与S30432相比，更适用于制作超超临界锅炉中的蒸汽条件极其恶劣、抗腐蚀性要求更高的过热器或再热器钢管。与传统TP310相比，具有更高的奥氏体组织稳定性、防止和抑制σ析出的特点。按照过热器和再热器在实际使用过程中钢管温度通常高于蒸汽温度的30～50℃考虑，并承受25.4MPa～30.0MPa左右的压力，结合电站锅炉自身对安全性、长寿命、长维护周期以及经济性等方面因素影响，太钢对1000MW超超临界电站锅炉过热器和再热器用不锈钢管进行了强化机理研究和合金成分设计。

　　生产TP310HCbN耐热无缝钢管的工艺流程为：原料→90t电炉→45t AOD精炼→45t LF炉深处理→模注→1800t径锻成管坯→管坯加热→6000t热挤压→冷轧→中间热处理→冷轧→成品热处理→矫直→酸洗→检验→入库→包装。

　　通过对TP310HCbN钢管电镜观察分析，结果表明：其强化机理主要依靠稳定奥氏体基体上分布着晶内析出的NbCrN、Nb(C，N)、M23C6进行强化。当蠕变发生时，析出的纳米级Nb(C，N)、NbCrN和M23C6由于和基体热膨胀的差异，使纳米级析出相的周围萌生位错，这些位错又为随后沉淀出析出相提供晶格点钉扎新的位错，以阻止蠕变滑动。因此，材料服役中在晶内、层错、位错、晶界上不断沉淀析出的多种纳米级析出相对材料抗蠕变性能起到了较好的析出强化作用，从而提高了材料的蠕变破断寿命。

　　综合考虑各种因素确定该钢应采用“低C、高N、中上限控Nb、Cu，合理的Cr、Ni含量”的合金设计体系，结合实际生产经验，最终成分控制范围为(%)：C0.05～0.08;Si≤0.65;Mn≤1.5;P≤0.025;S≤0.002;Cr24.0～26.0;Ni19.0～20.0;Nb0.35～0.55;N0.20～0.30。在精炼过程通过采用Si-Al复合脱氧，LF深脱氧、深脱硫技术和钙处理技术，可以对夹杂物变性，使其数量大幅度减少，尺寸控制为≤5μm以内。太钢开发了TP310HCbN耐热钢AOD冶炼高氮钢完全氮气合金化工艺，使该成品氮范围控制在2300～2700ppm之间。

　　为了使铸态粗大的奥氏体组织尽可能发生动态再结晶，防止热加工裂纹的产生，在钢锭径锻开坯过程中，加热制度均热温度限定在1220～1250℃之间，保证了直接由熔体大量生成NbN和再结晶过程中形成的Nb(C，N)充分溶解;热挤压时，温度控制在1180～1200℃，有力地防止了挤压后期材料温升过快，工件进入高温低塑性区而开裂。成品热处理温度在1200～1220℃之间，保温恰当的时间，出炉快冷，以保证成品钢管平行于轧制方向的晶粒度控制在5～6级的同时，敏化态的晶间腐蚀合格。

　　从钢管的冶金质量、扁线、组织、常规检验和高温性能、耐腐蚀性能及相关工艺性能检测结果分析，太钢生产的TP310HCbN耐热无缝钢管各项性能指标全部满足GB5310-2008和ASME SA-213M及相关锅炉采购规范的要求。