Sažetak
SA-213 T22jenije ugljični čelik. Ovo je česta točka zabune. To je anisko{0}}legirani čelikkoji sadrži krom i molibden. Specificirano je prema standardu ASME SA-213 za bešavne feritne i austenitne čelične kotlove, pregrijače i cijevi izmjenjivača topline.
Njegova primarna upotreba je u visoko-temperaturnim i-tlačnim dijelovima kotlova, kao što su pregrijači i ponovni grijači, gdje njegova poboljšana čvrstoća i otpornost na oksidaciju i puzanje nadmašuje one ugljičnih čelika.
Ključne karakteristike
Vrsta materijala:Nisko{0}}legirani čelik (krom-molibden)
Uobičajeno ime:T22, 2.25Cr-1Mo
Standard:ASME SA-213 / ASTM A213 (identični su)
Proizvodni proces:Besprijekorno
Kemijski sastav (težinski %)
Sastav je ono što definira T22 i daje mu njegova svojstva.
| Element | Sadržaj (%) |
|---|---|
| Ugljik (C) | 0.05 - 0.15 |
| mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| fosfor (P) | 0,025 maks |
| Sumpor (S) | 0,025 maks |
| Silicij (Si) | 0,50 maks |
| Krom (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| Molibden (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Zašto ovi elementi?
Krom (Cr):Pruža poboljšanu otpornost na oksidaciju (stvaranje kamenca) i koroziju, posebno od spojeva sumpora i pare.
Molibden (Mo)Povećava čvrstoću na povišenim temperaturama i poboljšava otpornost na puzanje (spora deformacija pod stalnim naprezanjem na visokim temperaturama).
Mehanička svojstva
Norma utvrđuje minimalne zahtjeve za vlačnu granicu i granicu tečenja, kao i tvrdoću.
| Vlasništvo | Vrijednost |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća | 415 MPa (60 ksi) min |
| Granica tečenja | 205 MPa (30 ksi) min |
| Elongacija | Varies with wall thickness, typically >30% |
| Tvrdoća (Brinell) | 163 HBW max (za normalizirano i temperirano stanje) |
Zašto se T22 koristi u kotlovima? (Prednosti)
Izvrsna otpornost na puzanje:Ključni razlog njegove upotrebe. Može izdržati golemi unutarnji tlak i visoke temperature (obično do ~1100 stupnjeva F / 593 stupnja) u dijelovima pregrijača i ponovnog grijača bez deformiranja tijekom vremena.
Dobra otpornost na oksidaciju:Sadržaj kroma tvori stabilan oksidni sloj koji štiti metal od daljnjeg stvaranja kamenca u okolini pare i dimnih plinova.
Dobra zavarljivost:Lako se može zavarivati uz odgovarajuće postupke i odgovarajuće metale za punjenje (npr. ER90S-B3, E9015-B3).
Mikrostrukturna stabilnost:Zadržava svoju čvrstoću i ne degradira se lako tijekom dugih razdoblja upotrebe na visokim temperaturama.
Uobičajene aplikacije
Cijevi pregrijača
Cijevi za ponovno grijanje
Cijevi izmjenjivača toplineu radu na visokim-temperaturama
Zidne cijevi kotlau visokotlačnim kotlovima velikog-kapaciteta-
Usporedba s ugljičnim čelikom (npr. SA-210 A1)
Korisno je usporediti T22 s pravom kotlovskom cijevi od ugljičnog čelika.
| Značajka | SA-213 T22 (niskolegirani) | SA-210 A1 (ugljični čelik) |
|---|---|---|
| Ključni elementi | 2,25% Cr, 1% Mo | Ugljik, mangan |
| Max servisna temp | ~1100 stupnjeva F (593 stupnja ) | ~850 stupnjeva F (454 stupnjeva ) |
| Snaga na temp | visoko(Dobra čvrstoća puzanja) | Umjereno (ograničeno iznad 800 stupnjeva F) |
| Otpornost na oksidaciju | Dobro | Fer |
| trošak | viši | Donji |
| Tipična uporaba | Pregrijači, Dogrijači | Vodene zidne cijevi, ekonomajzeri |
Toplinska obrada i zavarivanje
Toplinska obrada:T22 cijevi se isporučuju uNormalizirano i temperiranostanje. Ova toplinska obrada ključna je za razvoj optimalne mikrostrukture za visoko{1}}temperaturnu čvrstoću i žilavost.
Zavarivanje:Zahtijeva toplinsku obradu prije-i post-zavarivanja (PWHT) kako bi se spriječilo stvaranje tvrdih, lomljivih martenzitnih zona u zoni utjecaja topline- (HAZ) i kako bi se smanjili zaostali naponi. Upotreba ispravnog metala za punjenje (kao što je TIG šipka ER90S-B3) je kritična.
Potencijalni problemi
Pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC):Može se pojaviti u određenim okruženjima ako se zaostala naprezanja ne oslobode.
Grafitizacija:Nakon vrlo dugog -izlaganja temperaturama u rasponu od 800-1100 stupnjeva F (427-593 stupnjeva), ugljik se može istaložiti kao grafit, potencijalno oslabivši materijal. Ovo je dobro poznati mehanizam dugotrajnog starenja za T22.
Korozija uz vatru:Može biti napadnut spojevima pepela s-talištem-točke u određenim gorivnim okruženjima.
Ukratko,SA-213 T22 radni je niskolegirani čelikposebno dizajniran za najzahtjevnije, visoko{0}}temperaturne dijelove modernih kotlova, nudeći pouzdanu ravnotežu čvrstoće, otpornosti na puzanje i otpornosti na oksidaciju koju ugljični čelik ne može pružiti.
