Apžvalga
SA-213 T91yra chromo -molibdeno legiruotas plienas, specialiai sukurtas naudoti aukštoje{1}}temperatūroje. Tai viena iš plačiausiai naudojamų rūšių modernių, didelio efektyvumo{3}}elektrinių statyboje. „T“ žymėjimas reiškia, kad tai abesiūlis vamzdis.
Pagrindinis jo pranašumas yra išskirtinisšliaužti jėga(atsparumas deformacijai, esant ilgalaikiam{0}}didelių įtempių ir temperatūros poveikiui), palyginti su ankstesnėmis klasėmis, pvz., T22 (2,25Cr-1Mo).
Pagrindinės charakteristikos ir pranašumai
Aukštos{0}}temperatūros stiprumas:Gali nuolat veikti esant metalo temperatūrai iki maždaug 625 laipsnių (1157 laipsnių F). Tai leidžia pasiekti didesnį garo slėgį ir temperatūrą, o tai lemia didesnį elektrinės efektyvumą.
Puikus valkšnumo ir plyšimo stiprumas:Jo mikrostruktūra yra stabilizuota, kad būtų atspari deformacijai ir gedimui ilgą laiką (100, 000+ valandų) esant dideliam įtempiui ir temperatūrai.
Geras atsparumas oksidacijai ir korozijai:9 % chromo kiekis suteikia daug geresnį atsparumą garų oksidacijai ir karštai korozijai (sulfidacijai) nei mažai -legiruotas plienas, pvz., T11, T12 ir T22.
Geras atsparumas šiluminiam nuovargiui:Gali atlaikyti ciklinius įtempius, atsirandančius dėl šildymo ir aušinimo.
Suvirinamumas:Jis yra suvirinamas, tačiau reikalauja griežtos procedūrų kontrolės ir po{0}}suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT).
Cheminė sudėtis (ASTM A213 / A213M standartas)
Sudėtis yra labai svarbi norint pasiekti norimas savybes.
| Elementas | sudėtis (%) |
|---|---|
| Anglis (C) | 0.08 - 0.12 |
| Manganas (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosforas (P) | 0,020 maks |
| Siera (S) | 0,010 maks |
| Silicis (Si) | 0.20 - 0.50 |
| Chromas (Cr) | 8.00 - 9.50 |
| Molibdenas (Mo) | 0.85 - 1.05 |
| Vanadis (V) | 0.18 - 0.25 |
| Niobis (Nb) | 0.06 - 0.10 |
| Nikelis (Ni) | 0,40 maks |
| Aliuminis (Al) | 0,02 maks |
| Azotas (N) | 0.030 - 0.070 |
Kodėl šie elementai?
Cr & Mo:Užtikrinkite kieto tirpalo stiprinimą ir atsparumą korozijai.
V ir Nb (Cb):Suformuokite smulkius, stabilius karbidus ir karbonitridus, kurie suteikia raktąkritulių stiprinimasir slopina dislokacijos judėjimą aukštoje temperatūroje.
N:Veikia su V ir Nb, kad sudarytų stiprinančius karbonitridus ir padeda stabilizuoti mikrostruktūrą.
Mechaninės savybės (ASTM A213 / A213M standartas)
| Turtas | Reikalavimas |
|---|---|
| Tempimo stiprumas | Didesnis arba lygus 585 MPa (85 000 psi) |
| Derlingumo stiprumas | Didesnis arba lygus 415 MPa (60 000 psi) |
| Pailgėjimas | Didesnis nei 20 % arba lygus (2 coliais arba 50 mm) |
| Kietumas | Mažesnė arba lygi 250 HBW (Brinell) arba 265 HV (Vickers) |
Metalurgija ir terminis apdorojimas
Puikios T91 savybės yra tiesioginis konkretaus terminio apdorojimo proceso rezultatas:
Normalizavimas:Kaitinamas iki aukštos temperatūros (apie . 1040-1080 laipsnio / 1900–1975 laipsnio F), kad susidarytų vienalytė austenito struktūra ir ištirptų legiravimo elementai.
Grūdinimas:Greitai atšaldomas (gesinamas oru), o po to vėl pakaitinamas iki žemesnės temperatūros (apie . 730-780 laipsnio / 1350–1435 laipsnio F). Tai grūdina martensitą ir nusodina smulkius, stiprinančius V, Nb ir Cr karbidus ir karbonitridus.
Gauta mikrostruktūra yragrūdintas martensitas, kuris yra ypač tvirtas ir stabilus aukštoje temperatūroje.
Bendrosios programos
SA-213 T91 vamzdžiai naudojamišilumos perdavimo sekcijoskatilų ir perkaitintuvų, kur temperatūra ir slėgis yra didžiausi.
Perkaitinimo vamzdžiai
Šildytuvo vamzdžiai
Vandens sienelių plokštės(pažangių katilų{0}}didelės apkrovos srityse)
Aukštos{0}}temperatūros antgaliai ir vamzdynai(nors jie paprastai gaminami pagal lygiavertes vamzdynų specifikacijas,SA-335 P91)
Gamybos ir suvirinimo svarstymai
Dirbant su T91 reikia ypatingos priežiūros:
Išankstinis pašildymas:Privaloma, kad būtų išvengta šalto įtrūkimo. Įprastas pašildymas yra 200–250 laipsnių (400–480 laipsnių F).
Suvirinimo medžiagos:Turi būti naudojami atitinkami chemijos užpildai (pvz., ER90S-B9 – TIG, E9015-B9 – SMAW).
Po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT): Visiškai kritiška.Turi būti atliekamas tam tikroje temperatūros diapazone (paprastai 730-760 laipsnių / 1350–1400 laipsnių F) pakankamai ilgai, kad būtų atkurta mikrostruktūra ir atsparumas karščio paveiktoje zonoje (HAZ). To nepadarius, gali atsirasti priešlaikinis gedimas.
Kontroliuojamas aušinimas:Po suvirinimo komponentui reikia leisti lėtai atvėsti iki įkaitinimo temperatūros prieš PWHT.
Palyginimas su kitomis klasėmis
palyginti su T22 (2,25Cr-1Mo):T91 yra žymiai stipresnis. Tai leidžia plonesnes vamzdžių sieneles, pagerina šilumos perdavimą ir sumažina šiluminį įtampą bei svorį.
palyginti su T92 / T911:Tai pažangūs 9 % Cr plienai su volframo (W) ir boro (B) priedais, užtikrinantys dar didesnį valkšnumo stiprumą pažangiausioms ultra-superkritinėms (USC) gamykloms. T91 yra šių klasių pirmtakas.
Svarbi pastaba dėl „anglies plieno“ klasifikacijos
Nors įprasta T91 vadinti „katilo plienu“, vadinant jį a"Anglies plienas"techniškai yra klaidingas pavadinimas. Tai yra amažai{0}}legiruoto plienosu dideliu legiruojamųjų elementų kiekiu (iš viso virš 10%). Tikrasis anglinis plienas katilams (pvz., SA-210 A1/C) turi minimalų lydinio kiekį ir yra naudojamas žemesnės temperatūros sekcijose, pavyzdžiui, vandens sienelėse ir ekonomaizeriuose.
Santrauka
SA-213 T91 yra didelio-efektyvumo šiluminės energijos gamybos pagrindas. Jo optimizuota chemija ir kontroliuojamas terminis apdorojimas užtikrina neprilygstamą stiprumo aukštoje temperatūroje, atsparumo valkšnumui ir atsparumo korozijai derinį savo klasėje, todėl jis yra tinkamas lydinys svarbiems perkaitintuvams ir šildytuvams.
