Što je EN 10297 X6CrNiMoNb17-12-2?
X6CrNiMoNb17-12-2 je niobijem-stabilizirana austenitna bešavna cijev od nehrđajućeg čelika u obitelji EN 10297 za mehaničke i tlačne inženjerske cijevi. Broj čelika je 1.4576, a najbliža UNS oznaka je S31640, niobijem stabilizirani molibden austenitni stupanj.
Niobij se dodaje u količini koja je najmanje deset puta veća od sadržaja ugljika tako da je ugljik vezan kao niobij karbidi umjesto da bude dostupan za stvaranje krom karbida na granicama zrna. Ova stabilizacija je ono što daje kvaliteti njegovu otpornost na interkristalnu koroziju nakon zavarivanja i njegovu sposobnost da održi čvrstoću na povišenoj temperaturi gdje bi nestabilizirani kvaliteti počeli stvarati osjetljivost.
Kemijski sastav
| Element | Sadržaj % | Funkcija |
|---|---|---|
| Ugljik | 0,08 maks | Kontroliran za stabilizaciju ravnoteže |
| Silicij | 1,00 maks | Deoksidacija |
| Mangan | 2,00 maks | Stabilnost austenita |
| Fosfor | 0,045 maks | Preostalo, ograničeno |
| Sumpor | 0,030 maks | Preostalo, ograničeno |
| Krom | 16.00 do 18.00 sati | Formiranje pasivnog filma |
| nikal | 11.00 do 14.00 sati | Stabilnost austenita |
| Molibden | 2,00 do 2,50 | Otpornost na piting klorida |
| Niobij | 10 puta ugljik najmanje, 1,00 maks | Karbidna stabilizacija |
Omjer niobija i ugljika ključni je kontrolni parametar. Kada je niobij prisutan u deset puta većem sadržaju ugljika ili više, u biti sav ugljik se istaloži kao niobijev karbid tijekom skrućivanja i vruće obrade, ne ostavljajući ugljik dostupan za iscrpljivanje kroma na granicama zrna tijekom naknadnog toplinskog izlaganja.
Mehanička svojstva
| Vlasništvo | Vrijednost u žarenom stanju |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća Rm | 500 do 700 MPa |
| 0,2% otpornost na otpor Rp0,2 | 200 MPa najmanje |
| Produljenje A | 40% minimalno |
| Tvrdoća | 215 HB maksimalno |
| Energija udara na sobnoj temperaturi | Visoka, tipična za austenitnu cijev |
Budući da kvaliteta zadržava potpuno austenitnu strukturu, ne pokazuje prijelaz duktilne u krhku na niskoj temperaturi i zadržava korisnu žilavost sve do kriogene upotrebe. Čvrstoća na povišenoj temperaturi održava se bolje nego kod nestabiliziranih vrsta jer se čestice niobijeva karbida odupiru grubljenju.
Usporedba sa-stabiliziranim stupnjem titana
I stabilizacija niobijem i titanijem sprječava preosjetljivost i obje se koriste u istim skupinama visoko-temperaturnih i korozivnih usluga. Razlika je u ponašanju tijekom zavarivanja i pri temperaturi. Niobijevi karbidi stabilniji su na visokoj temperaturi od titanovih karbida, tako da niobij-stabilizirani stupanj zadržava otpornost na puzanje i dalje u temperaturnom rasponu. Dodaci titana stvaraju kutne inkluzije koje mogu utjecati na čistoću zavara, dok je niobij potpuno otopljen u talini i proizvodi čišću zavarenu kupku. Niobij je također viši-cenovni dodatak, tako da klasa-stabilizirana niobijem obično ima veću cijenu u odnosu na alternativu-stabiliziranu titanom.
Tipične primjene
Kotlovske cijevi, elementi pregrijača i dogrijača u proizvodnji električne energije
Kemijski reaktori i procesni cjevovodi koji rukuju korozivnim mineralnim kiselinama
Oprema za naftu i plin u bušotini i na površini izložena mokrom kiselom radu
Izmjenjivači topline koji rade s ponavljanim toplinskim ciklusima
Strukturne komponente ispuha i-visoke temperature u postrojenjima za ispitivanje motora
Dijelovi peći i nosači cijevi za zračenje gdje je otpornost na puzanje važna
Smjernice za izradu i toplinsku obradu
Zavarivanje se izvodi s odgovarajućim stabiliziranim dodatnim metalom ili, za različite spojeve, austenitnim punilom više-legure. Toplinska obrada nakon -zavarivanja nije potrebna za većinu debljina jer stabilizacija niobijem suzbija osjetljivost, što čini kvalitetu pogodnom za izradu na gradilištu gdje je pristup peći ograničen.
Strojna obrada je zahtjevnija nego kod nestabiliziranih austenitnih stupnjeva jer su niobijevi karbidi tvrdi i abrazivni. Alati od oštrog tvrdog metala, umjerene brzine rezanja i kontinuirani pomak koriste se kako bi se izbjeglo otvrdnjavanje, a protok rashladne tekućine trebao bi biti izdašan.
Kada je potrebno žarenje u otopini, cijev se zagrijava u rasponu od 1050 do 1100 stupnjeva Celzijusa i brzo hladi tako da se sve istaložene faze vrate u otopinu. Sporo hlađenje kroz raspon osjetljivosti mora se izbjegavati jer smanjuje otpornost na koroziju čak i kod stabiliziranog stupnja.
Inspekcija obuhvaća kemijsku analizu po odljevku, uključujući omjer niobija i ugljika, ispitivanje vlačne čvrstoće po šarži, određivanje veličine zrna i ispitivanje interkristalne korozije gdje to primjena zahtijeva. Cijev za rad pod tlakom dodatno je podvrgnuta hidrostatskom ili ne-razornom ispitivanju tijela cijevi i zavara.
FAQ
P: Što se postiže dodatkom niobija?
Niobij se spaja s ugljikom i stvara stabilne niobijeve karbide, koji sprječavaju gubitak kroma na granicama zrna i stoga štite cijev od interkristalne korozije nakon zavarivanja ili izlaganja visokoj-temperaturi.
P: Koji je broj čelika ove klase?
Europski broj čelika je 1.4576, a najbliža UNS oznaka je S31640. Oba opisuju molibden-ležaj, niobijem-stabilizirani austenitni nehrđajući čelik.
P: Je li potrebna toplinska obrada nakon-zavarivanja?
Ne. Stabilizirani kemijski sastav znači da -zavareno stanje ima odgovarajuću otpornost na koroziju za većinu primjena, tako da se toplinska obrada nakon-zavarivanja obično izostavlja za cijevi tankih i srednjih stijenki.
P: Kako se ponaša na visokoj temperaturi?
Kvaliteta zadržava korisnu čvrstoću do oko 800 stupnjeva Celzijusa jer niobijevi karbidi otporni su na grubo, što ga čini prikladnim za komponente s ograničenim-pregrijavanjem i puzanjem.
P: Zašto je skuplji od titan{0}}stabiliziranog razreda?
Niobij je skuplji dodatak legure od titana, a stroga kontrola omjera niobija i ugljika povećava troškove obrade, tako da gotova cijev ima dodatnu cijenu.
P: Može li se koristiti u uslugama kiselog ulja i plina?
Da, sadržaj molibdena pruža dobru otpornost na kloridnu piting i na pucanje vodikovim sulfidom, pod uvjetom da se poštuju ograničenja tvrdoće i hladnog rada prema primjenjivim servisnim specifikacijama.





