P460NH Karbon Çelik Kazan Çelik Borusuna Giriş
Genel Bakış
P460NH birnormalleştirilmiş ince-taneli karbon-manganez çeliğiiçin özel olarak tasarlandıyüksek-sıcaklık basınç uygulamalarıkazanlarda ve basınçlı kaplarda. Tanım, EN 10216-3/EN 10217-3 Avrupa standardına uygundur; burada:
P: Basınç amaçlı çelik
460: Oda sıcaklığında minimum akma dayanımı 460 MPa
N: Normalize ısıl işlem
H: Yüksek sıcaklıklarda hizmete uygunluğu belirtir (sürünmeye-dayanıklı)
Bu malzeme, standart karbon çelikleri ile düşük-alaşımlı sürünme-dirençli çelikler arasındaki boşluğu doldurur ve aşağıdaki özellikleri sunar:gelişmiş yüksek-sıcaklık özellikleriP460N ile karşılaştırıldığında iyi kaynaklanabilirlik ve-maliyet verimliliği korunur.
Temel Özellikler ve Uygulamalar
Ayırt Edici Özellikler:
Optimize Edilmiş Yüksek{0}Sıcaklık Performansı: 500-550 dereceye kadar sıcaklıklarda mukavemeti korumak için özel olarak formüle edilmiştir
İnce-Tane Yapısı: Mikro-alaşımlama (Nb, V) ve kontrollü haddeleme/normalleştirme yoluyla elde edilir
Sürünme Direnci: Standart kalitelere kıyasla sürünme deformasyonuna karşı geliştirilmiş direnç
Gelişmiş Kaynaklanabilirlik: Benzer yüksek-sıcaklık performansına sahip alaşımlı çeliklerden daha düşük karbon eşdeğeri
Birincil Uygulamalar:
Yüksek-basınçlı buhar kazanı bileşenleri (kızdırıcılar, yeniden ısıtıcılar)
Enerji santrallerinde buhar iletim hatları
Yüksek sıcaklıklarda çalışan ısı eşanjörleri
Kimya ve petrokimya endüstrilerindeki basınçlı kaplar
Yüksek{0}sıcaklık gereksinimleri olan bölgesel ısıtma sistemleri
Atıktan-enerjiye-ve biyokütle tesislerindeki bileşenler
Teknik Özellikler
Tablo 1: Kimyasal Bileşim Gereksinimleri (EN 10216-3/EN 10217-3)
| Öğe | Maksimum İçerik (%) | Tipik Aralık (%) | Fonksiyonel Rol |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.20 | 0.16-0.20 | Temel güç |
| Silikon (Si) | 0.60 | 0.15-0.35 | Deoksidatör |
| Manganez (Mn) | 1.70 | 1.40-1.60 | Mukavemet, sertleşebilirlik |
| Fosfor (P) | 0.025 | 0,020'den küçük veya ona eşit | Safsızlık kontrolü |
| Kükürt (S) | 0.015 | 0,010'dan küçük veya ona eşit | Safsızlık kontrolü |
| Niyobyum (Nb) | 0.05 | 0.025-0.045 | Tahıl inceltme, yağış |
| Vanadyum (V) | 0.12 | 0.05-0.10 | Sürünme direnci |
| Alüminyum (Al) | -- | 0,020'den büyük veya eşit (min) | Tahıl inceltme |
| Azot (N) | 0.020 | 0.010-0.020 | Kontrollü ekleme |
| Krom (Cr) | 0.30 | 0,25'ten küçük veya ona eşit | Artık |
| Molibden (Mo) | 0.08 | 0,05'ten küçük veya eşit | Artık |
| Nikel (Ni) | 0.50 | 0,30'dan küçük veya ona eşit | Artık |
| Bakır (Cu) | 0.30 | 0,25'ten küçük veya ona eşit | Artık |
| Karbon Eşdeğeri (CEV) | 0,45*'ten küçük veya ona eşit | 0.40-0.44 | Kaynaklanabilirlik göstergesi |
*CEV=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
Tablo 2: Oda Sıcaklığı Mekanik Özellikleri
| Mülk | Standart Gereksinimi | Test Durumu | Notlar |
|---|---|---|---|
| Akma Dayanımı (Rp0.2) | 460 MPa'dan büyük veya ona eşit | Normalleştirildiği gibi | Minimum değer |
| Çekme Dayanımı (Rm) | 550-720MPa | Normalleştirildiği gibi | Tam aralık |
| Uzama (A) | %17'den büyük veya eşit | L₀=5.65√S₀ | Temel malzemede minimum |
| Darbe Enerjisi (KV) | 40 J'den büyük veya eşit (ortalama) | -20 derece veya -50 derece * | Charpy V-çentiği |
| Sertlik | Tipik olarak 180-230 HB | Brinell | Bilgi için |
*Darbe testi sıcaklığı belirlenen alt zemine bağlıdır (örn. -50 derece için P460NH H2)
Tablo 3: Yüksek Sıcaklık Özellikleri
| Sıcaklık (derece) | 100 | 200 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min Rp0,2 (MPa) | 435 | 390 | 345 | 325 | 300 | 275 | 250 | 230 |
| Sürünme Sınırı (MPa)* | -- | -- | 180 | 140 | 110 | 85 | 60 | 40 |
| Kopma Dayanımı | -- | -- | 260 | 210 | 170 | 135 | 105 | 80 |
*Sıcaklıkta 100.000 saat için yaklaşık değerler
Tablo 4: İlgili Çelik Kaliteleriyle Karşılaştırma
| Parametre | P460NH | P460N | P355NH | 16Ay3 | 13CrMo4-5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Minimum Verim (MPa) | 460 | 460 | 355 | 280 | 310 |
| Maksimum Sıcaklık (derece) | 550 | 500 | 400 | 525 | 550 |
| Sürünme Direnci | İyi | Ilıman | Sınırlı | Çok güzel | Harika |
| Kaynaklanabilirlik | İyi | İyi | Harika | İyi | PWHT gerektirir |
| Maliyet Endeksi | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 1.5 | 2.0 |
Üretim ve İşleme
Üretim Rotası:
metin
Çelik Üretimi → İkincil Rafinasyon → Sürekli Döküm → Sıcak Haddeleme/Delme → Normalleştirme (880-930 derece) → Soğutma → Test → Son Muayene
Isıl İşlem:
Normalleştirme: 880-930 derece ve ardından hava soğutması
Gerekirse isteğe bağlı stres giderme: 580-620 derece
Su verme ve temperleme gerektirmez
Kaynak Konuları:
metin
Önerilen Prosesler: • Temel elektrotlu SMAW (111) • Kök pasolar için GTAW (141) • Kalın kesitler için SAW (12) • Koruyucu gazlı GMAW (135, 136) Dolgu Metalleri: • Eşleştirme: EN ISO 16834-A (örneğin, G 46 4 M21 Mn2NiMo) • Kısıtlı bağlantılarda çatlak önleme için yetersiz eşleştirme Ön Isıtma/Ara Geçiş: • Kalınlık > 25 mm için 100-150 derece • Kaynak tamamlanana kadar koruyun PWHT: • Genellikle normalleştirilmiş malzeme için gerekli değildir • Kalınlık > 50 mm veya ciddi kısıtlama için belirtilebilir • Sıcaklık: Gerektiğinde 580-620 derece
Tasarım Avantajları
Teknik Faydalar:
Yüksek-Sıcaklık Yeteneği: 550 dereceye kadar ana buhar hatlarına uygundur
Gücün Korunması: 500 derecede oda sıcaklığındaki akma dayanımının yaklaşık %54'ünü korur
Ekonomik Verimlilik: Birçok ara sıcaklık uygulaması için alaşımlı çeliklerden-daha uygun maliyetli
Azaltılmış Duvar Kalınlığı: Aynı basınç değerinde P355NH'ye kıyasla yaklaşık %15 daha ince duvarlar
İyi Üretilebilirlik: Standart atölye uygulamalarıyla şekillendirilebilir, bükülebilir ve kaynak yapılabilir
Tasarım Sınırlamaları:
Uzun-süreli hizmet için 550 derecenin üzerindeki sıcaklıklara uygun değildir
Kalın kesitler için kaynak prosedürünün dikkatli bir şekilde geliştirilmesini gerektirir
Standart karbonlu çeliklerden daha pahalı
Bazı boyut ve özelliklerde sınırlı sayıda mevcuttur
Kalite Güvencesi ve Standartlar
Sertifika Gereksinimleri:
TR 10204 3.1/3.2 malzeme sertifikaları
Erime/ısı numarasına göre tam izlenebilirlik
Belirtilen tüm elementler için eksiksiz kimyasal analiz
Darbe testleri dahil mekanik test raporları
Tahribatsız-test raporları (uygun olduğu şekilde UT, RT)
Hidrostatik test sertifikası
Boyutsal inceleme raporu
Geçerli Standartlar:
Ürün Standartları: EN 10216-3, EN 10217-3
Malzeme Standardı: EN 10028-3 (Yassı ürünler)
Tasarım Kodları: EN 13480 (Borular), EN 12952 (Kazanlar)
Basınçlı Ekipmanlar: PED 2014/68/EU Kategori IV
Test Standartları: EN ISO 6892-1, EN ISO 148-1
Ek Test (belirtildiği gibi):
Mikroyapı incelemesi
Tane büyüklüğünün belirlenmesi (ASTM 8-10 tipik)
Sertlik araştırmaları
Kritik uygulamalar için gerilim kopma testi
Seçim Yönergeleri
P460NH Ne Zaman Seçilmeli:
Sıcaklık Aralığı: 400-550 derece servis sıcaklığı
Basınç Gereksinimleri: High-pressure systems (>100 bar)
Ağırlık Kısıtlamaları: Kilo vermenin önemli olduğu yerler
Ekonomik Denge: Alaşımlı çelikler aşırı-belirtildiğinde, ancak karbon çelikleri yetersiz olduğunda
Kaynaklanabilirlik Önceliği: Kapsamlı saha kaynağı gerektiğinde
Alternatif Hususlar:
Sıcaklıklar için<400°C: Consider P355NH for cost savings
For temperatures >550 derece: 13CrMo4-5 veya 10CrMo9-10'u düşünün
Çok kalın kesitler için: Su verilmiş ve temperlenmiş kaliteleri düşünün
Aşındırıcı ortamlar için: Korozyona-dirençli alaşımları göz önünde bulundurun
P460NH bir temsil ederoptimum dengeorta sıcaklıktaki basınçlı ekipmanın performansı, üretilebilirliği ve maliyeti arasındaki-tercih edilen seçimYüksek sıcaklıklarda güvenilirliğin çok önemli olduğu modern, verimli enerji santralleri ve endüstriyel kazan sistemleri için.
