一种新型钢材在实验室研制成功，不等同于能够直接应用到工程实际中，与应用到工程上还有一段距离，需要进行各种中间试验和工业性试验。
同时大批量的钢厂生产和实验室制备材料工艺上还有不小距离，而且在工业上的应用是制成不同的产品如钢管、型钢、钢板等。
对于工业上的各种实际使用要求需要有不同的处理方式，主要是热处理和各种加工工艺，很是复杂，所以张子健不准备对这些内容研究的更深，他也没有这些条件。
他只想将最基本的P91钢材研制出来就可以了，能省一点事最好，哪里有时间搞科研，有功夫还是休息看杂书吧。
每天张子健都早早到学校图书馆选择一个靠窗的座位，没有人打搅，很是安静，根据事前做好的功课，拿出纸笔，绞尽脑汁，直接用英文开始了论文的写作。
论文名字叫《一种新型高温高压耐热钢P91的研发报告》。
很久没有这么勤奋了，多亏总的写作时间没有超过十天，否则他可能坚持不下来。
用了整整十天的时间洋洋洒洒写了近两万字，相当于后世中文网写手两天六更水平，如果是这个速度写网文估计作者得饿死。
张子健的科研实验论文写作顺序与正规论文写作截然相反，先有实验结果后有实验过程和数据，先有蛋后有鸡。
但是科研论文的内容他还是严格按照有关规定来撰写。
首先是论文的摘要，讲清楚需要解决什么问题，用什么方法解决论文提出的问题，解决了问题后得到了些什么结果，这些结果有什么具体理论或者实际的影响。
然后是论文的引言，对所研究内容的大领域进行陈述，前人对类似问题在不同方面做过的研究成果；指出目前存在的问题和困难，如何需要更多的研究来弥补其中的空白，或者拓展已有的研究；用非常具体的陈述指出本论文的研究目的，主要的研究工作结果；还有开展本研究工作的作用和重要性。
对于论文中的Results部分，根据实验研究结果与“引言”中所提出问题相关性决定列出最相关的结果；按照研究方法中所揭示的顺序来组织实验数据；用文本、图形曲线和表格确定数据的最佳表达形式；叙述对照试验组的结果和数据，清楚地描述一个或多个变量响应或差异的重要性。
确保实验数据在论文中的准确性和一致性，最后总结统计分析结果，给出实验测量误差标准差平均标准误差均方差和变异系数等。
对于论文中的Discussion部分，回顾论文研究主要目的，探讨所得到的结果是否符合原来的期望；概述最重要的结果，指出其能否支持先前的假设；描述实验研究结果与过去已报道的研究文献的关系；并对实验结果提出说明与解释；指出研究的局限性以及这些局限对研究结果的影响；指出实验结果的理论意义和实际应用；最后根据实验研究结果，提出有关未来课题实验研究的建议等。
而论文中的其他部分也按照写作要求都在实验前基本写好，只是将有关数据图表等内容先空着，做完实验后再填写具体的数据。
在这一篇论文中他着重于电力行业高温高压管道钢材的研究和使用，并进行了充分的分析讨论研究。
在论文中描述了当前大型电站机组中主蒸汽管道都属于珠光体耐热钢，最高工作温度为580~590 ℃，温度再高时只能选用奥氏体耐热钢，而奥氏体钢最高工作温度虽然达到700 ℃，但这种钢的热膨胀性较高，对应力腐蚀敏感，异种钢接头寿命短，在工程上实际并不适合应用于高温高压汽水管道。
而新研发的P91钢材填补了珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间600~650 ℃温度区域使用的汽水管道用钢空白，P91属于马氏体耐热钢，其最高使用温度为650 ℃，从而形成了一种变质的新钢种。
论文中也叙述了P91钢材的元素控制，S是硫化物夹杂的主要来源，易产生热脆性，元素P则主要影响回火脆性和冷脆性，对钢中的S和P的质量分数需要严格控制。
而Nb 及N属于强化元素，可提高钢材的强度，Gr和Si 等元素可使金属在高温运行时生成的氧化膜致密而牢固，提高钢材的抗氧化性。
根据实验结果，P91钢材的室温屈服极限是目前国内外电力行业中大量使用高温高压耐腐蚀钢材的2倍，抗拉强度也提高了41%。
对于热态P91 钢材在650 ℃以下时，所有温度的许用应力均比现在大量使用的高温高压耐腐蚀钢材高，而钢材许用应力的大小直接影响到钢管壁厚的选择。
以 P91 钢材来代替现在大量使用的钢材作为电力行业中主蒸汽管道的管材，其壁厚几乎可减少一半，同时管道系统柔度增加，减少了膨胀力，支吊架的载荷减少，端点推力和力矩降低，允许火电机组负荷变化较快，起动时间缩短，整个电厂的投资成本和运行成本大大降低。
实际上对于在火力发电厂中，为了保证主蒸汽管道的安全运行，对介质温度为500 ℃及以上的每条主汽管道都要进行蠕变监控。
而影响钢材蠕变的主要因素包括温度应力和钢材本身，温度越高，应力越大，蠕变速度也越快。根据前世后来进行的一系列实验数据，在550 ℃下时，P91 钢材的蠕变强度几乎为现有钢材的两倍，但是这一条不能写入论文，因为张子健他现在也无法测定钢材的蠕变强度。
P91 钢材还可以减少与珠光体钢相接时在机组运行中产生的蠕变疲劳裂纹，这种裂纹正是影响奥氏体耐热钢与珠光体耐热钢相接时异种钢接头寿命短的主要原因，这一条也无法写入论文之中。
