תַקצִיר
SA-213 T22הואלא פלדת פחמן. זוהי נקודת בלבול נפוצה. זה אפלדה מסגסוגת- נמוכהמכיל כרום ומוליבדן. הוא מצוין תחת תקן ASME SA-213 עבור דוודים, מחמם-על וצינורות מחליפי חום פריטיים ואוסטניטיים ללא תפרים.
השימוש העיקרי שלו הוא בקטעי-טמפרטורה ולחץ גבוה-גבוהים של דוודים, כגון מחממי-על ומחממי-על, שבהם החוזק והעמידות המשופרת שלו בפני חמצון וזחילה עולים על זה של פלדות פחמן.
מאפיינים מרכזיים
סוג חומר:פלדה מסגסוגת-נמוכה (כרומיום-מוליבדן)
שם נפוץ:T22, 2.25Cr-1Mo
תֶקֶן:ASME SA-213 / ASTM A213 (הם זהים)
תהליך ייצור:ללא תפרים
הרכב כימי (משקל%)
ההרכב הוא מה שמגדיר את T22 ונותן לו את התכונות שלו.
| אֵלֵמֶנט | תוכן (%) |
|---|---|
| פחמן (C) | 0.05 - 0.15 |
| מנגן (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| זרחן (P) | 0.025 מקסימום |
| גופרית (S) | 0.025 מקסימום |
| סיליקון (Si) | 0.50 מקסימום |
| Chromium (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| מוליבדן (מו) | 0.87 - 1.13 |
למה האלמנטים האלה?
Chromium (Cr):מספק עמידות משופרת בפני חמצון (אבנית) וקורוזיה, במיוחד מתרכובות גופרית וקיטור.
מוליבדן (מו)מגביר את החוזק בטמפרטורות גבוהות ומשפר את ההתנגדות לזחילה (דפורמציה איטית בלחץ קבוע בטמפרטורות גבוהות).
מאפיינים מכניים
התקן מפרט דרישות מינימום לחוזק מתיחה ותפוקה, כמו גם קשיות.
| נֶכֶס | עֵרֶך |
|---|---|
| חוזק מתיחה | 415 MPa (60 ksi) דקות |
| חוזק תשואה | 205 MPa (30 ksi) דקות |
| הַאֲרָכָה | Varies with wall thickness, typically >30% |
| קשיות (ברינל) | 163 HBW max (למצב מנורמל וממוזג) |
מדוע משתמשים ב-T22 בדוודים? (יתרונות)
חוזק זחילה מעולה:הסיבה העיקרית לשימוש בו. זה יכול לעמוד בלחץ הפנימי העצום ובטמפרטורות הגבוהות (בדרך כלל עד ~1100 מעלות פרנהייט / 593 מעלות) בקטעי מחמם-על ומחממים מחדש מבלי להתעוות לאורך זמן.
עמידות טובה לחמצון:תכולת הכרום יוצרת שכבת תחמוצת יציבה המגנה על המתכת מפני אבנית נוספת בסביבות קיטור וגזי פליטה.
יכולת ריתוך טובה:ניתן לריתוך בקלות עם נהלים מתאימים ומתכות מילוי מתאימות (למשל, ER90S-B3, E9015-B3).
יציבות מיקרו מבנית:הוא שומר על חוזקו ואינו מתכלה בקלות לאורך תקופות שירות ארוכות בטמפרטורות גבוהות.
יישומים נפוצים
צינורות חימום-על
צינורות מחמם מחדש
צינורות מחליף חוםבשירות-בטמפרטורה גבוהה
צינורות קיר הדודבדודי כוח-ביכולת גבוהה-בלחץ גבוה
השוואה לפלדת פחמן (למשל, SA-210 A1)
זה מועיל להשוות את T22 לצינור דוד אמיתי מפלדת פחמן.
| תכונה | SA-213 T22 (סגסוגת נמוכה) | SA-210 A1 (פלדת פחמן) |
|---|---|---|
| אלמנטים מרכזיים | 2.25% Cr, 1% מו | פחמן, מנגן |
| טמפרטורת שירות מקסימלית | ~1100 מעלות פרנהייט (593 מעלות) | ~850 מעלות פרנהייט (454 מעלות) |
| כוח בטמפ' | גָבוֹהַ(כוח זחילה טוב) | בינוני (מוגבל מעל 800 מעלות פרנהייט) |
| התנגדות לחמצון | טוֹב | הוֹגֶן |
| עֲלוּת | גבוה יותר | לְהוֹרִיד |
| שימוש אופייני | מחממי-על, מחממי-על | צינורות קיר מים, כלכלנים |
טיפול בחום וריתוך
טיפול בחום:צינורות T22 מסופקים במנורמל ומוזגמַצָב. טיפול חום זה חיוני לפיתוח המיקרו-מבנה האופטימלי עבור חוזק וקשיחות בטמפרטורה גבוהה-.
הַלחָמָה:מצריך טיפול בחום לפני-ואחר-ריתוך (PWHT) כדי למנוע היווצרות של אזורים מרטנסיטים קשים ושבירים באזור המושפע-בחום (HAZ) וכדי להקל על מתחים שיוריים. שימוש במתכת המילוי הנכונה (כמו מוט TIG ER90S-B3) הוא קריטי.
בעיות פוטנציאליות
פיצוח קורוזיה במתח (SCC):יכול להתרחש בסביבות מסוימות אם המתחים השיוריים אינם מוקלים.
גרפיטיזציה:לאחר חשיפה-לטווח ארוך מאוד לטמפרטורות בטווח של 800-1100 מעלות F (427-593 מעלות), פחמן יכול לנשור החוצה כגרפיט, מה שעלול להחליש את החומר. זהו מנגנון הזדקנות לטווח ארוך ידוע עבור T22.
קורוזיה בצד האש:יכול להיות מותקף על ידי תרכובות אפר בנקודת -התכה- נמוכה בסביבות דלק מסוימות.
לסיכום,SA-213 T22 היא פלדה בעלת סגסוגת נמוכה של סוס עבודהתוכנן במיוחד עבור החלקים התובעניים ביותר,-בטמפרטורה הגבוהה ביותר של דוודים מודרניים, ומציע איזון אמין של חוזק, עמידות לזחילה ועמידות בפני חמצון שפלדת פחמן לא יכולה לספק.
