Genel Bakış
12Cr2MoWVTiB birsürünme-mukavemeti artırılmış ferritik (CSEF) çelikyaygın olarak bu adla bilinirT/P24(Borular için T, borular için P). T/P22 (2.25Cr-1Mo) gibi geleneksel krom-molibden çeliklerine kıyasla yüksek sıcaklıklarda daha yüksek mukavemet sunmak üzere geliştirildi ve kazanlarda ve basınçlı kaplarda daha ince duvar bölümlerine ve gelişmiş termal verimliliğe olanak sağladı.
"12Cr2MoWVTiB" adı, temel alaşım elementlerini temsil eden sayı ve harflerden oluşan kimyasal bileşimine dayanmaktadır.
Temel Özellikler
Yüksek-Sıcaklık Dayanımı:Birincil avantajı mükemmelsürünme direnci(uzun süre boyunca yüksek sıcaklıklarda sabit stres altında deformasyona karşı direnç). Tipik olarak 550 derece ila 600 derece (1022 derece F ila 1112 derece F) sıcaklık aralığında kullanılır.
İyi Oksidasyon Direnci:Krom içeriği buhar ortamlarında kireçlenmeye (oksidasyona) karşı yeterli direnç sağlar.
Kaynaklanabilirlik:Kaynaklanabilir olmasına rağmen, özelliklerini korumak ve çatlamayı önlemek için ön-ısıtma, kaynak sonrası-ısıl işlem (PWHT) ve belirli kaynak prosedürlerinin sıkı kontrolünü gerektirir.
Mikro yapı:Çelik, gücünü, yüksek sıcaklıklarda dislokasyon hareketini engelleyen, ısıl işlem sırasında çökeltilen stabil karbürlerin ve nitritlerin (V, Ti, Mo, W) ince bir dağılımından elde eder.
Kimyasal Bileşim (Tipik %)
Bileşim, istenen özelliklerin elde edilmesi için hassas bir şekilde kontrol edilir. Tipik bir aralık:
| Öğe | İçerik (%) | Amaç |
|---|---|---|
| C (Karbon) | 0.05 - 0.10 | Güç, sertlik |
| Cr (Krom) | 1.90 - 2.60 | Oksidasyon ve korozyon direnci |
| Mo (Molibden) | 0.50 - 0.65 | Katı çözelti güçlendirme, sürünme direnci |
| W (Tungsten) | 0.45 - 0.65 | Katı çözüm güçlendirme, Mo ile sinerji oluşturur |
| V (Vanadyum) | 0.28 - 0.42 | Sürünme mukavemeti için ince, stabil karbürler oluşturur |
| Ti (Titanyum) | 0.06 - 0.10 | Tane sınırlarını sabitlemek için kararlı nitrürler/karbürler oluşturur |
| B (Bor) | 0.002 - 0.006 | Sertleşebilirliği ve tane sınırı mukavemetini artırır |
| Si (Silikon) | 0,50'den küçük veya ona eşit | Deoksidant, mukavemet |
| Mn (Manganez) | 0.45 - 0.70 | Mukavemet, tokluk, deoksidasyona yardımcı olur |
| P (Fosfor) | 0,025'ten küçük veya ona eşit | Safsızlık (kontrollü) |
| S (Kükürt) | 0,015'ten küçük veya ona eşit | Safsızlık (kontrollü) |
Mekanik Özellikler (Oda Sıcaklığında)
Özellikler, belirli bir ısıl işlemden (normalleştirme ve temperleme) sonra elde edilir. Değerler standarda ve boru boyutuna göre biraz değişebilir.
Çekme Dayanımı (Rm):620 MPa'dan (90 ksi) büyük veya ona eşit
Akma Dayanımı (Rp0.2):440 MPa'dan (64 ksi) büyük veya ona eşit
Uzama (A):%19'dan büyük veya eşit
Sertlik:Tipik olarak 250 HB'den az veya ona eşit (Brinell Sertliği)
İmalat ve Isıl İşlem
12Cr2MoWVTiB'nin dikişsiz boruları, sıcak ekstrüzyon veya delme gibi bir işlemle üretilir.
Kritik ısıl işlem:
Normalleştirme:Yaklaşık 1050 derece - 1100 dereceye (1922 derece F - 2012 derece F) kadar ısıtılır ve ardından havayla soğutulur. Bu, ince, homojen bir martensitik veya beynitik mikro yapı üretir.
Temperleme:Yaklaşık 750 derece - 780 dereceye (1382 derece F - 1436 derece F) kadar yeniden ısıtıldı ve tutuldu, ardından havayla soğutuldu. Bu işlem gerilimleri azaltır, tokluğu artırır ve ince, güçlendirici karbürlerin çökelmesine olanak tanır.
Ana Uygulamalar
Bu çelik neredeyse yalnızcaultra-süperkritik (USC) ve süperkritik enerji santralleri:
Kızdırıcı Tüpler:Buharın en yüksek sıcaklığa ısıtıldığı yer.
Yeniden Isıtma Tüpleri:Buharın ilk geçişten sonra ek iş için türbine geri gönderildiği yer.
Yüksek-Sıcaklık Başlıkları ve Borular:Ana buhar hatları ve diğer yüksek-basınçlı, yüksek-sıcaklıklı boru sistemleri.
Kullanımı daha yüksek buhar parametrelerine (basınç ve sıcaklık) izin verir ve bu da doğrudan şu anlama gelir:daha yüksek termal verimlilik ve daha düşük CO2 emisyonlarıÜretilen birim elektrik başına
Standartlar ve Spesifikasyonlar
Bu materyal çeşitli uluslararası ve ulusal standartların kapsamındadır:
ASTM A213/A213M:Dikişsiz Ferritik ve Östenitik Alaşımlı-Çelik Kazan, Kızdırıcı ve Isı-Eşanjör Boruları için Standart Şartname. Sınıf T24.
EN 10216-2:Basınç amaçlı dikişsiz çelik borular - Bölüm 2: Belirtilen yüksek sıcaklık özelliklerine sahip,-alaşımsız ve alaşımlı çelik borular. Derece 7CrWVMoNb9-6 (Bu, çok benzer bileşime sahip Avrupa'daki eşdeğeridir).
DIN 17175:Yüksek sıcaklıklarda kullanıma yönelik tüpler. Benzer Avrupa standardı.
Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
550-600 derecede T/P22'ye göre daha yüksek izin verilen gerilim, daha ince duvarlara ve daha hafif bileşenlere olanak sağlar.
İyi termal yorulma direnci.
Enerji santralinin verimliliğinin arttırılmasına katkıda bulunur.
Dezavantajları:
Karmaşık Kaynak:Hassas ön ısıtma ve zorunlu Kaynak Sonrası Isıl İşlem (PWHT) dahil olmak üzere çok özel ve kontrollü kaynak prosedürleri gerektirir. Doğru şekilde kullanılmazsa "soğuk çatlamaya" eğilimlidir.
Daha Yüksek Maliyet:Karmaşık alaşımlama (W, V, Ti, B) nedeniyle standart düşük-alaşımlı çeliklerden daha pahalıdır.
Sınırlı Kullanılabilirlik:T/P91 veya T/P22 kadar yaygın olarak stoklanmaz ve genellikle fabrika siparişi gerektirir.
Özet
Özünde,12Cr2MoWVTiB (T/P24) dikişsiz çelik borumodern, verimli fosil yakıtlı enerji santrallerinin en zorlu-yüksek sıcaklık bölümleri için tasarlanmış-özel, yüksek performanslı bir alaşımdır-. Değeri, daha düşük çevresel etkiye sahip gelişmiş enerji üretimi için kritik bir olanak sağlayan teknoloji olan üstün sürünme mukavemetinde yatmaktadır.
