Rozwijający się przemysł energetyczny, w tym kotły o parametrach nadkrytycznych wymagają nowych żarowytrzymałych materiałów przeznaczonych na elementy ciśnieniowe zarówno w budowie kotłów, turbin czy z zastosowaniem na rurociągi pary. Dla typowych bloków nadkrytycznego, gdzie parametrem jest temperatura pary wylotowej ok. 580 ^oC (600 ^oC) oraz ciśnienie pary ok. 27Mpa - z przegrzewem pary w części wtórnej do ok. 600 ^oC - stosowane stale żarowytrzymałe muszą zapewniać wytrzymałość na pełzanie na poziomie:

• do 500 (520) ^oC - dla elementów ścian membranowych kotła,
• do 600 ^oC - dla elementów grubościennych kotła nie będących w strefie spalin,
• oraz do 620 (650) ^oC - dla elementów przegrzewaczy pary będących w strefie spalin.

Pozostałe wymagania stawiane stalom żarowytrzymałym - w odniesieniu do własności technologicznych zawierają się głównie w wymaganej dobrej spawalności, ich zdolności do przeróbki plastycznej tj. łatwego formowania na zimno i gorąco jak i zapewnienia wymaganych własności mechanicznych. Znaczącymi, oczekiwanymi cechami fizycznymi stali żarowytrzymałych jest ich odporność na korozję (żaroodporność) uwzględniająca zarówno odporność na korozję po stronie „pary” jak i po stronie „spalin” dla przewidywanej temperaturze pracy.

Wymagania stawione kotłom o parametrach nadkrytycznych przyśpieszyły poszukiwania w zakresie doboru i modyfikacji stali bainitycznych o zawartości ok. 2.5%Cr przeznaczonych na elementy ścian membranowych jak i stali martenzytycznych o zawartości 9-12%Cr przeznaczonych na elementy przegrzewaczy pary. Przedmiotowa modyfikacja stali dokonywana była głównie poprzez wprowadzenie dodatków stopowych takich jak wolfram i kobalt wraz z mikrododatkami wanadu, azotu, oraz boru. Jednym ze znaczących przedsięwzięć europejskich, które określały kierunki rozwoju oraz zakres modyfikacji nowych stali martenzytycznych był europejski program COST 522, obecnie COST 536 „Power Generation into the 21st Century; Advanced Steam Power Plant”.

W prezentacji przedstawione zostaną podstawowe materiały żarowytrzymałe przewidywane do zastosowania w kotłach o parametrach nadkrytycznych, wyniki badań uzyskane przy opanowywania procesów spawania i obróbki cieplnej stali bainitycznych jak i stali martenzytycznych przewidywanych do zastosowania na wężownice oraz kolektory zbiorcze przegrzewaczy pary wysokosprawnych kotłów energetycznych o parametrach nadkrytycznych.