Преглед
СА-213 Т91је челик од легуре хрома{0}}молибдена, посебно дизајниран за употребу на високим{1}}има. То је једна од најчешће коришћених класа у изградњи модерних,-електрана високе ефикасности. Ознака "Т" означава да је абешавна цев.
Његова примарна предност је изузетнаснага пузања(отпорност на деформације под дуготрајним-излагањем високом напрезању и температури) у поређењу са ранијим класама као што је Т22 (2,25Цр-1Мо).
Кључне карактеристике и предности
Високо{0}}температурна чврстоћа:Може да ради непрекидно на температурама метала до око 625 степени (1157 степени Ф). Ово омогућава веће притиске и температуре паре, што доводи до веће ефикасности електране.
Одлична отпорност на пузање и пуцање:Његова микроструктура је стабилизована да се одупре деформацијама и кваровима током дугих периода (100,000+ сати) при високом напрезању и температури.
Добра отпорност на оксидацију и корозију:Садржај хрома од 9% пружа много бољу отпорност на оксидацију паром и врућу корозију (сулфидацију) од ниско{1}}легираних челика као што су Т11, Т12 и Т22.
Добра отпорност на топлотни замор:Може да издржи циклична напрезања изазвана загревањем и хлађењем.
заварљивост:Може се заварити, али захтева строгу контролу процедура и термичку обраду након{0}}варења (ПВХТ).
Хемијски састав (стандард АСТМ А213/А213М)
Композиција је кључна за постизање жељених својстава.
| Елемент | Састав (%) |
|---|---|
| угљеник (Ц) | 0.08 - 0.12 |
| манган (Мн) | 0.30 - 0.60 |
| фосфор (П) | 0,020 мак |
| сумпор (С) | 0,010 мак |
| силицијум (Си) | 0.20 - 0.50 |
| хром (Цр) | 8.00 - 9.50 |
| молибден (Мо) | 0.85 - 1.05 |
| ванадијум (В) | 0.18 - 0.25 |
| ниобијум (Нб) | 0.06 - 0.10 |
| никл (Ни) | 0,40 мак |
| алуминијум (Ал) | 0,02 мак |
| азот (Н) | 0.030 - 0.070 |
Зашто ови елементи?
Цр & Мо:Обезбеђује чврсти раствор и отпорност на корозију.
В & Нб (Цб):Формирајте фине, стабилне карбиде и карбонитриде који дају кључпадавина јачањеи инхибирају кретање дислокација на високим температурама.
N:Ради са В и Нб у формирању карбонитрида за јачање и помаже у стабилизацији микроструктуре.
Механичке особине (стандард АСТМ А213/А213М)
| Имовина | Рекуиремент |
|---|---|
| Затезна чврстоћа | Већа или једнака 585 МПа (85.000 пси) |
| Снага приноса | Већа или једнака 415 МПа (60.000 пси) |
| Издужење | Веће или једнако 20% (у 2 инча или 50 мм) |
| Тврдоћа | Мање или једнако 250 ХБВ (Бринелл) или 265 ХВ (Вицкерс) |
Металургија и топлотна обрада
Врхунска својства Т91 су директан резултат специфичног процеса топлотне обраде:
Нормализација:Загрејан на високу температуру (приближно . 1040-1080 степен / 1900-1975 степени Ф) да би се формирала хомогена аустенитна структура и растворили легирајући елементи.
каљење:Брзо хлађен (угашен ваздухом), а затим поново загрејан на нижу температуру (приближно . 730-780 степен / 1350-1435 степени Ф). Ово каљује мартензит и таложи фине, ојачавајуће карбиде и карбонитриде В, Нб и Цр.
Добијена микроструктура јекаљени мартензит, који је изузетно јак и стабилан на високим температурама.
Уобичајене апликације
СА-213 Т91 цеви се користе усекције за пренос топлотекотлова и прегрејача где су температуре и притисци најизраженији.
Цеви прегрејача
Рехеатер Тубес
Ватервалл Панелс(у високим{0}}областима напредних котлова)
Високо{0}}колови и цевовод(иако су они обично направљени од еквивалентне спецификације цевовода,СА-335 П91)
Разматрање производње и заваривања
Рад са Т91 захтева посебну пажњу:
Претходно загревање:Обавезно за спречавање хладног пуцања. Типично предгревање је 200-250 степени (400-480 степени Ф).
Потрошни материјал за заваривање:Морају се користити одговарајући хемијски додаци (нпр. ЕР90С-Б9 за ТИГ, Е9015-Б9 за СМАВ).
Термичка обрада након{0} заваривања (ПВХТ): Апсолутно критично.Мора се изводити у оквиру одређеног температурног опсега (обично 730-760 степени / 1350-1400 степени Ф) довољно времена да се обнови микроструктура и жилавост у зони погођеном топлотом (ХАЗ). Ако то не учините, то може довести до прераног неуспеха.
Контролисано хлађење:Након заваривања, компоненту треба оставити да се полако охлади до температуре претходног загревања пре ПВХТ-а.
Поређење са другим разредима
наспрам Т22 (2,25Цр-1Мо):Т91 је знатно јачи. Ово омогућава тање зидове цеви, побољшава пренос топлоте и смањује термички стрес и тежину.
у односу на Т92 / Т911:Ово су напредни челици са 9% Цр са додатком волфрама (В) и бора (Б), који нуде још већу снагу пузања за најнапреднија ултра-суперкритична (УСЦ) постројења. Т91 је претходник ових класа.
Важна напомена о класификацији "угљеничног челика".
Иако је уобичајено да се Т91 назива "челиком за котао", називајући га а"угљенични челик"технички је погрешан назив. То је аниско{0}}легирани челикса значајном количином легирајућих елемената (укупно преко 10%). Прави угљенични челици за котлове (као СА-210 А1/Ц) имају минималан садржај легуре и користе се за ниже температурне делове као што су водени зидови и економајзери.
Резиме
СА-213 Т91 је темељни материјал за високо{4}}ефикасну производњу топлотне енергије. Његова оптимизована хемија и контролисана топлотна обрада пружају неупоредиву комбинацију чврстоће на високим температурама, отпорности на пузање и отпорности на корозију за своју класу, што га чини најважнијом легуром за критичне цеви прегрејача и догрејача.
