Prezentare generală
12Cr2MoWVTiB este aoțel feritic îmbunătățit cu rezistență la fluaj{0}(CSEF)., cunoscut în mod obișnuit prin denumireT/P24(T pentru țevi, P pentru țevi). A fost dezvoltat pentru a oferi o rezistență mai mare la temperaturi ridicate în comparație cu oțelurile tradiționale cu crom-molibden, cum ar fi T/P22 (2,25Cr-1Mo), permițând secțiuni mai subțiri ale peretelui și o eficiență termică îmbunătățită în cazane și recipiente sub presiune.
Denumirea „12Cr2MoWVTiB” se bazează pe compoziția sa chimică, numerele și literele reprezentând elementele cheie de aliere.
Caracteristici cheie
Rezistență la temperatură-înaltă:Avantajul său principal este excelentrezistență la fluaj(rezistență la deformare la solicitări constante la temperaturi ridicate pe perioade lungi). Este utilizat de obicei în intervalul de temperatură de la 550 de grade la 600 de grade (1022 de grade F la 1112 de grade F).
Rezistență bună la oxidare:Conținutul de crom oferă o rezistență adecvată la detartrare (oxidare) în medii cu abur.
Sudabilitate:Deși poate fi sudat, necesită un control strict al tratamentului termic pre-, post-sudură (PWHT) și proceduri specifice de sudare pentru a-și menține proprietățile și pentru a evita fisurarea.
Microstructură:Oțelul își atinge rezistența dintr-o dispersie fină de carburi și nitruri stabile (de V, Ti, Mo, W) precipitate în timpul tratamentului termic, care împiedică mișcarea de dislocare la temperaturi ridicate.
Compoziție chimică (%)
Compoziția este controlată cu precizie pentru a obține proprietățile dorite. O gamă tipică este:
| Element | Conținut (%) | Scop |
|---|---|---|
| C (carbon) | 0.05 - 0.10 | Forță, duritate |
| Cr (crom) | 1.90 - 2.60 | Rezistență la oxidare și coroziune |
| Mo (molibden) | 0.50 - 0.65 | Consolidarea soluției solide, rezistență la fluaj |
| W (Tungsten) | 0.45 - 0.65 | Soluție solidă de întărire, sinergizează cu Mo |
| V (vanadiu) | 0.28 - 0.42 | Formează carburi fine și stabile pentru rezistență la fluaj |
| Ti (titan) | 0.06 - 0.10 | Formează nitruri/carburi stabile pentru a fixa granițele granulelor |
| B (bor) | 0.002 - 0.006 | Îmbunătățește întăribilitatea și rezistența granulației |
| Si (Siliciu) | Mai mic sau egal cu 0,50 | Dezoxidant, putere |
| Mn (mangan) | 0.45 - 0.70 | Forță, duritate, ajută la dezoxidare |
| P (fosfor) | Mai mic sau egal cu 0,025 | Impuritate (controlată) |
| S (sulf) | Mai mic sau egal cu 0,015 | Impuritate (controlată) |
Proprietăți mecanice (la temperatura camerei)
Proprietățile se obțin după un tratament termic specific (normalizare și revenire). Valorile pot varia ușor în funcție de standard și de dimensiunea țevii.
Rezistența la tracțiune (Rm):Mai mare sau egal cu 620 MPa (90 ksi)
Limita de curgere (Rp0.2):Mai mare sau egal cu 440 MPa (64 ksi)
Alungire (A):Mai mare sau egal cu 19%
Duritate:De obicei, mai mică sau egală cu 250 HB (duritate Brinell)
Producție și tratament termic
Țevile fără sudură de 12Cr2MoWVTiB sunt fabricate printr-un proces precum extrudarea la cald sau perforarea.
Tratamentul termic critic este:
Normalizare:Încălzit la aproximativ 1050 grade - 1100 grade (1922 grade F - 2012 grade F), urmat de răcire cu aer. Aceasta produce o microstructură martensitică sau bainitică fină, omogenă.
temperare:Reîncălzit la aproximativ 750 grade - 780 grade (1382 grade F - 1436 grade F) și menținut, apoi răcit cu aer. Acest proces ameliorează tensiunile, îmbunătățește tenacitatea și permite precipitarea carburilor fine, de întărire.
Aplicații principale
Acest oțel este folosit aproape exclusiv încentrale ultra-supercritice (USC) și supercritice:
Tuburi de supraîncălzire:Acolo unde aburul este încălzit la cea mai ridicată temperatură.
Tuburi de reîncălzire:Unde aburul este trimis înapoi la turbină pentru lucru suplimentar după prima trecere.
Anteturi și conducte de temperatură-înaltă:Conducte principale de abur și alte sisteme de conducte de-înaltă presiune și temperatură înaltă-.
Utilizarea sa permite parametrii de abur mai mari (presiune și temperatură), ceea ce se traduce direct îneficiență termică mai mare și emisii reduse de CO2pe unitatea de energie electrică produsă.
Standarde și specificații
Acest material este acoperit de diferite standarde internaționale și naționale:
ASTM A213/A213M:Specificații standard pentru boiler, supraîncălzitor și tuburi schimbătoare de căldură-din aliaj feritic și austenitic fără sudură. Clasa T24.
EN 10216-2:Tuburi din oțel fără sudură pentru presiuni - Partea 2: Tuburi din oțel ne-aliat și aliat cu proprietăți specificate la temperatură ridicată. Grad 7CrWVMoNb9-6 (Acesta este echivalentul european, cu o compoziție foarte asemănătoare).
DIN 17175:Tuburi pentru utilizare la temperaturi ridicate. Standard european similar.
Avantaje și dezavantaje
Avantaje:
Efort admisibil mai mare la 550-600 de grade decât T/P22, permițând pereți mai subțiri și componente mai ușoare.
Rezistență bună la oboseală termică.
Contribuie la îmbunătățirea eficienței centralei electrice.
Dezavantaje:
Sudarea complexă:Necesită proceduri de sudare foarte specifice și controlate, inclusiv pre{0}}încălzire precisă și un tratament termic post sudare (PWHT) obligatoriu. Este predispus la „crăpare la rece” dacă nu este manipulat corect.
Cost mai mare:Mai scump decât oțelurile slab aliate-standard din cauza alierei complexe (W, V, Ti, B).
Disponibilitate limitată:Nu este la fel de des aprovizionat ca T/P91 sau T/P22, adesea necesitând o comandă de moară.
Rezumat
In esenta,Țeavă din oțel fără sudură 12Cr2MoWVTiB (T/P24).este un aliaj specializat, de{0}}înaltă performanță, conceput pentru cele mai solicitante secțiuni de-temperatură înaltă ale centralelor energetice moderne, eficiente cu combustibil-fosili. Valoarea sa constă în rezistența sa superioară la fluaj, care este o tehnologie de permitere critică pentru generarea avansată de energie cu impact mai mic asupra mediului.
