Țeava din oțel aliat CrMo este un tub fără sudură sau sudat a cărui rezistență la temperatură-înălțată provine din adăugarea deliberată de crom-molibden, mai degrabă decât din conținutul de carbon. Cele două elemente lucrează împreună: cromul crește rezistența la oxidare și stabilizează carburile, în timp ce molibdenul încetinește înmuierea și fluajul pe care oțelul carbon simplu suferă peste aproximativ 400 de grade. Pentru cumpărători, consecința practică este o familie de țevi care menține presiunea în supraîncălzitoarele cazanelor, reîncălzitoare, colectoare de abur și linii de transfer petrochimic, unde gradele obișnuite de carbon s-ar subțire, s-ar depune sau s-ar lăsa.
Ce este țeava de oțel aliat CrMo și unde se potrivește
Oțelul carbon obișnuit își pierde o mare parte din -rezistența la fluaj pe termen scurt între temperatura camerei și 500 de grade . Cromul în intervalul de 0,80-1,20 % combinat cu molibden aproape de 0,40-0,55 % suprimă îngroșarea carburilor și menține microstructura stabilă de-a lungul anilor de funcționare. Rezultatul este un oțel perlitic rezistent la căldură cu aliaje reduse, care este suficient de economic pentru kilometri de țevi, dar suficient de puternic pentru temperaturi ale metalului de proiectare de 500-580 de grade, în funcție de calitate.
Două grade domină comenzile de export: 15CrMo și 12Cr1MoV. 15CrMo se află alături de ASTM A213 T11 și ASTM A335 P11, EN 16Mo3 și JIS STBA20 / STPA20. 12Cr1MoV adaugă vanadiu și mai mult crom, ceea ce o ridică la grade și o temperatură ridicată. un loc într-un-conductă de abur de înaltă presiune pe care 15CrMo nu îl poate servi.
Compoziția chimică a 15CrMo și 12Cr1MoV
Controlul compoziției este primul element care trebuie reconciliat cu certificatul de fabrică. În conformitate cu GB/T 5310, intervalul de crom pentru 15CrMo este de 0,80-1,10 %, în timp ce unele fișe de date mai vechi cotează până la 1,20 %; ediția standardului tipărită pe certificat trebuie deci citită împreună cu cifrele.
| Element (%) | 15CrMo | 12Cr1MoV |
|---|---|---|
| C | 0.12-0.18 | 0.08-0.15 |
| Si | 0.17-0.37 | 0.17-0.37 |
| Mn | 0.40-0.70 | 0.40-0.70 |
| Cr | 0.80-1.10 | 0.90-1.20 |
| Lu | 0.40-0.55 | 0.25-0.35 |
| V | - | 0.15-0.30 |
| P/S max | 0.030 / 0.030 | 0.030 / 0.030 |
Proprietăți mecanice și limite-de temperatură ridicată
| Proprietate | 15CrMo | 12Cr1MoV |
|---|---|---|
| Rezistență la tracțiune | 440-640 MPa | 470-640 MPa |
| Limita de curgere (min) | 295 MPa | 255 MPa |
| Alungire (min) | 19 % | 21 % |
| Serviciu continuu | până la 500 de grade | până la 580 de grade |
| Livrare tipică | normalizat + temperat | normalizat + temperat |
Selectarea gradului determină temperatura de proiectare, nu valoarea-de tracțiune a temperaturii camerei. Peste 600 de grade se formează încă pelicula de oxid de protecție, dar durata de viață la rupere scade rapid, iar cele de aliaj austenitice sau mai mari-devin răspunsul economic.
Sudare, preîncălzire și post{0}}tratament termic pentru sudare
Oțelurile CrMo sunt sudabile, dar întăribile, astfel încât procedura calificată guvernează rezultatul mai mult decât o face operatorul. Preîncălzirea de 200-300 de grade este aplicată înainte de prima trecere, temperatura interpass este menținută în interiorul aceleiași benzi și tratamentul termic post-sudare la 600-650 de grade temperează zona bainitică afectată de căldură și difuzează hidrogenul care, altfel, ar conduce la fisurarea la rece sau fragilizarea hidrogenului.
Consumabilele se potrivesc cu metalul de bază: un electrod acoperit nominal de 1,25Cr-0,5Mo, cum ar fi clasificarea E5515-B2 din GB/T 5117 pentru sudarea cu arc metalic ecranat, sârmă solidă potrivită pentru o rădăcină de arc de tungsten cu gaz și un flux aglomerat potrivit pentru un flux aglomerat de - sudare cu arc de hidrogenare scăzut. Procesele de sudare cu arc potrivite acestei familii includ arcul de metal ecranat, arcul de tungsten cu gaz, arcul de metal cu gaz și sudarea cu arc scufundat. Pentru pereții groși, depunerile cu mai multe treceri cu temperatură controlată între treceri și o înmuiere finală de detensionare limitează stresul rezidual. Examenul radiografic sau cu ultrasunete urmează sudării, cu verificări de duritate și metalografice pe zona afectată de căldură pentru capturile critice.
Inspecție, stare de livrare și capcane frecvente
Nepotrivirea compoziției dintre certificat și ediția standard în vigoare este cea mai frecventă constatare; cifra Cr pentru 15CrMo este punctul obișnuit de diferență.
Tratamentul termic trebuie înregistrat pe căldură: normalizarea la 900-930 grade, revenire la 600-680 grade. Tubul livrat normalizat, dar fără călire poate prezenta duritate excesivă în zona de sudură.
Sudurile pe teren efectuate fără preîncălzire sunt cauza clasică a fisurii întârziate în liniile de abur CrMo, chiar și atunci când sudurile în atelier erau solide.
Testarea hidrostatică, verificările dimensionale, cartografierea cu ultrasunete a grosimii peretelui și testarea impactului asupra metalului de bază și sudură sunt elemente normale de acceptare pentru cazane și aplicații de presiune.
FAQ
Î: Care este compoziția chimică tipică a unei țevi de oțel aliat CrMo?
Principalele elemente de aliere sunt cromul și molibdenul, gradele tipice fiind 15CrMo și 12Cr1MoV. Pentru 15CrMo, compoziția este de obicei carbon 0,12-0,18 %, crom 0,80-1,10 % sub GB/T 5310, molibden 0,40-0,55 %, plus cantități mici de siliciu și mangan. Cromul îmbunătățește rezistența la oxidare și coroziune, în timp ce molibdenul crește rezistența la temperaturi înalte și rezistența la fluaj, motiv pentru care combinația se potrivește cazanelor centralelor electrice și echipamentelor petrochimice.
Î: Care sunt proprietățile mecanice ale țevii de oțel aliat CrMo?
15CrMo prezintă în mod obișnuit o rezistență la tracțiune de 440-640 MPa, o rezistență la curgere de cel puțin 295 MPa și o alungire de cel puțin 19 %. 12Cr1MoV câștigă vanadiu, deci păstrează o rezistență mai mare la fluaj la 550-580 de grade. În comparație cu oțelul carbon obișnuit, rezistența oțelului CrMo scade mai lent pe măsură ce temperatura crește, ceea ce îl face atractiv pentru conductele termice și recipientele sub presiune.
Î: Cât de rezistentă la căldură este o țeavă de oțel aliat CrMo?
15CrMo este utilizat continuu sub 500 de grade și 12Cr1MoV sub 580 de grade. Filmul compact de oxid de crom care se formează la suprafață limitează oxidarea ulterioară, iar molibdenul încetinește curgerea. În cazanele centralelor electrice, aceste tuburi servesc în supraîncălzitoare și reîncălzitoare, unde rezistă aburului de înaltă-temperatură înaltă-presiune. Acolo unde este necesară funcționarea continuă peste 600 de grade, este nevoie de un aliaj de calitate superioară.
Î: Ce măsuri de precauție pentru sudare se aplică țevilor de oțel CrMo?
Din cauza conținutului de aliaj, sunt necesare preîncălzirea la 200-300 de grade și tratamentul termic post-sudură la 600-650 de grade pentru a preveni fisurarea la rece și fragilizarea hidrogenului. Sunt folosite arc metalic ecranat cu un electrod Cr-Mo potrivit, arc scufundat și sudare cu arc de tungsten cu gaz. Îmbinările cu pereți groși au nevoie de temperatură controlată între treceri și depunere în mai multe treceri, urmate de testarea ultrasonică sau radiografică a sudurii finalizate.
Î: Ce procese de tratament termic sunt utilizate pentru țevile din oțel CrMo?
Tratamentele de normalizare, revenire și călire-și-călire sunt principalele căi. Normalizarea la 900-930 de grade rafinează boabele și îmbunătățește rezistența și duritatea; călirea la 600-680 de grade ameliorează stresul intern și restabilește ductilitatea; călirea urmată de călirea la temperatură înaltă oferă cea mai bună combinație de proprietăți. Tuburile cazanului sunt de obicei livrate normalizate și călite, cu verificări de duritate și metalografice care confirmă o structură uniformă.
