סקירה כללית
12Cr1MoV (ידוע גם בשם 13CrMoV4-2 תחת כמה תקנים אירופאיים) הואכרום-מוליבדן-פלדת מסגסוגת ונדיום. הוא תוכנן במיוחד עבור שירות-טמפרטורות ולחץ גבוה-, מה שהופך אותו לחומר קלאסי ונפוץ בתעשיות ייצור החשמל והפטרוכימיה.
השם "12Cr1MoV" מתפרק באופן הבא:
12: כ-0.12% פחמן
Cr1: כ-1% כרום
מו: מוליבדן
V: ונדיום
מאפיינים ויתרונות מרכזיים
חוזק מעולה בטמפרטורה-גבוהה: היתרון העיקרי שלו הוא יכולתו לשמור על חוזק מתיחה וחוזק זחילה גבוהים בטמפרטורות גבוהות (בדרך כלל עד 580 מעלות / 1076 מעלות F). "זחילה" היא עיוות איטי וקבוע של חומר בלחץ מתמיד בטמפרטורות גבוהות, ו-12Cr1MoV עמיד מאוד בפניו.
עמידות טובה לחמצון ולקורוזיה: תכולת הכרום מספקת עמידות משופרת לחמצון (התפשטות) וקורוזיה בהשוואה לפלדות פחמן, במיוחד בסביבות קיטור.
יציבות תרמית טובה: יסודות הסגסוגת (Mo, V) עוזרים לפלדה לשמור על מבנה המיקרו והתכונות המכניות שלה לאורך תקופות ארוכות של חשיפה לחום.
יכולת ריתוך וצורה טובה: ניתן לרתך אותו וליצור אותו באמצעות נהלים מתאימים, אם כי כמעט תמיד נדרשים טיפול בחום- מראש וטיפול בחום לאחר-ריתוך (PWHT).
הרכב כימי טיפוסי (משקל%)
ההרכב נשלט בקפדנות לפי תקנים כמו GB 5310 (סין) ו-ASTM A335.
| אֵלֵמֶנט | תוכן (%) |
|---|---|
| פחמן (C) | 0.08 - 0.15 |
| סיליקון (Si) | 0.17 - 0.37 |
| מנגן (Mn) | 0.40 - 0.70 |
| Chromium (Cr) | 0.90 - 1.20 |
| מוליבדן (מו) | 0.25 - 0.35 |
| ונדיום (V) | 0.15 - 0.30 |
| זרחן (P) | פחות או שווה ל-0.025 |
| גופרית (S) | פחות או שווה ל-0.025 |
| ניקל (ני) | פחות או שווה ל-0.25 |
| נחושת (Cu) | פחות או שווה ל-0.20 |
| אנטימון (Sb) | פחות או שווה ל-0.0003 |
מאפיינים מכניים (בטמפרטורת החדר)
המאפיינים הם עבור מצב מנורמל וממוזג, לפי GB 5310.
| נֶכֶס | עֵרֶך |
|---|---|
| חוזק מתיחה (Rm) | גדול או שווה ל-470 MPa (68,200 psi) |
| חוזק תשואה (Rp0.2) | גדול או שווה ל-255 MPa (37,000 psi) |
| התארכות (A) | גדול או שווה ל-21% |
| אנרגיית השפעה (AKV) | גדול או שווה ל-35 J |
יישומים עיקריים
צינורות פלדה 12Cr1MoV משמשים אך ורק עבור יישומים-כבדים:
צינורות חימום-על:בדודי תחנות כוח דלק מאובנים, שבהם הקיטור מחומם לטמפרטורה הגבוהה ביותר שלו.
צינורות חימום חוזרים:המקום שבו קיטור נשלח חזרה לדוד לצורך חימום חוזר לאחר מעבר בטורבינת לחץ גבוה-.
צינורות קיטור ראשיים:צינורות הלחץ הגבוה- המובילים קיטור מהדוד אל הטורבינה.
מחליפי חום-גבוהים:בתהליכים כימיים ופטרוכימיים שונים.
צינורות-בלחץ גבוה במפעלים פטרוכימיים.
תקנים רלוונטיים
12Cr1MoV מכוסה במספר תקנים בינלאומיים, כאשר התקן הסיני הוא ההתייחסות הנפוצה ביותר.
GB 5310: צינורות פלדה ללא תפרים לדוד בלחץ גבוה(התקן העיקרי בסין).
ASTM A335/A335M: סגסוגת פריטית ללא תפרים-צינור פלדה לשירות-בטמפרטורה גבוהה. הציון המקביל הואP11, אם כי ההרכב אינו זהה.
DIN 17175: צינורות לטמפרטורות גבוהות. הציון האירופאי הדומה הוא13CrMo4-5.
EN 10216-2: צינורות פלדה ללא תפרים למטרות לחץ. הציון הדומה הוא13CrMoV4-2.
שיקולי ייצור וייצור
עבודה עם 12Cr1MoV דורשת טיפול מיוחד:
טיפול בחום:הצינורות מסופקים במנורמל ומוזגתנאי להשגת המיקרו-מבנה האופטימלי עבור שירות-בטמפרטורה גבוהה.
הַלחָמָה:
חימום-קדםחובה (בדרך כלל 200-250 מעלות) כדי למנוע סדקים עקב יכולת ההתקשות של הפלדה.
טיפול בחום לאחר-ריתוך (PWHT או הקלה במתח)הוא קריטי לחלוטין. זה נעשה בטמפרטורות סביב 700-750 מעלות כדי להחזיר את הקשיחות, להקל על מתחים שיוריים ולהבטיח שלריתוך יש תכונות התואמות למתכת הבסיס.
יש להשתמש במתכות מילוי תואמות או יותר-תואמות (למשל, מוטות ריתוך כמו E5515-B2-V).
הִתעַקְמוּת:לעתים קרובות מועדף כיפוף חם, אך כיפוף קר אפשרי עם בקרות קפדניות ולעתים קרובות דורש טיפול בחום לאחר מכן.
השוואה לדרגות אחרות
לעומת. 15CrMo:ל-12Cr1MoV יש חוזק טמפרטורות גבוה יותר- בגלל התוספת של ונדיום.
לעומת P91/P92:הדרגות החדשות יותר P91 ו-P92 (9% פלדות כרום) מציעות חוזק זחילה גבוה יותר באופן משמעותי, מה שמאפשר קירות צינורות דקים יותר ויעילות גבוהה יותר בתחנות כוח אולטרה-{3}}סופר-קריטיות. 12Cr1MoV משמש ביחידות תת-קריטיות וסופר-קריטיות.
תַקצִיר
12Cr1MoV היא פלדת סגסוגת ונדיום חזקה, מוכחת ואמינה של כרום-מוליבדן- המשמשת לייצור צינורות וצינורות ללא תפרים הפועלים בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה.חוזק הזחילה המעולה שלו ועמידות החמצון הופכים אותו לחומר בסיסי עבור רכיבים קריטיים בתחנות כוח תרמיות ובתעשיות כבדות אחרות. טיפול נכון, במיוחד במהלך ריתוך וטיפול בחום, חיוני כדי להבטיח את הביצועים והבטיחות-לטווח ארוך.
