מבוא ל-X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92) צינור מתקדם לדוד פלדה פריטי
X10CrWMoVNb9-2(הידוע באופן מסחרי בשםT92עבור צינורות וP92עבור צנרת) מייצג את השיא של 9-12% פלדות כרום פריטיות/מרטנזיות שפותחו עבור תחנות כוח סופר-סופר-קריטיות (USC). ייעודו תחת התקן האירופי EN 10216-2 חושף את עיצוב הסגסוגת המתוחכם שלו: בסיס של9% כרום (Cr), עם תוספות קריטיות שלטונגסטן (W), מוליבדן (מו), ונדיום (V), וניוביום (Nb).
פלדה זו היא התקדמות אבולוציונית של דרגת T/P91, כאשר החידוש העיקרי הואהחלפה חלקית של מוליבדן עם טונגסטן(1.5-2.0% W, 0.3-0.6% Mo). חיזוק "W-Mo Composite" זה, בשילוב עם מיקרו סגסוגת V ו-Nb, יוצר מבנה תת-גרגר יציב במיוחד המספקחוזק קרע זחילה מעולה בטמפרטורות של עד כ-620 מעלות (1150 מעלות F). המתח המותר שלו בטמפרטורות אלו גבוה בכ-20-30% מזה של T/P91, מה שמאפשר עיצובי קירות דקים עוד יותר ושיפורים נוספים ביעילות התרמית של המפעל ובגמישות התפעולית.
יישומים טיפוסיים כוללים:
צינורות מחמם-על ומחממים מחדש-במקטעי הטמפרטורה הגבוהים ביותר של דוודים 600-625 מעלות USC
קיטור ראשי וצנרת חימום חוזר חם
כותרות וסעפות בלחץ גבוה- הדורשים יחס חוזק מרבי-ל-משקל
רכיבים קריטיים שמטרתם הפחתת צריכת פחם ופליטת CO₂
מאפיינים ומאפיינים עיקריים של X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
הטבלה שלהלן מסכמת את המאפיינים הבסיסיים וההבחנות של פלדה-של-האמנות-זו.
טבלה: סיכום של צינור פלדה לדוד X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
| קטגוריית נכסים | פרטים / ערך טיפוסי |
|---|---|
| תקן חומר | EN 10216-2: צינורות פלדה ללא תפרים למטרות לחץ |
| ייעודים נפוצים | צִנוּר: T92(ASTM A213),צַנֶרֶת: P92(ASTM A335),רַעַשׁ:X10CrWMoVNb9-2,GB:10Cr9MoW2VNbBN |
| הרכב כימי | C: 0.07-0.13%, סִי:פחות או שווה ל-0.50%,Mn: 0.30-0.60%, P:פחות או שווה ל-0.020%,S:פחות או שווה ל-0.010%,Cr: 8.50-9.50%, מו: 0.30-0.60%, W: 1.50-2.00%, V: 0.15-0.25%, הערה: 0.04-0.09%, N: 0.030-0.070%, B: 0.001-0.006% |
| מאפיינים מכניים (בטמפ' חדר) | חוזק תשואה (Rp0.2):גדול או שווה ל-440 MPa,חוזק מתיחה (Rm):620-850 MPa,התארכות (A):גדול או שווה ל-18% |
| טיפול בחום | מנורמל (ב-~1040-1080 מעלות) ו-tempered (ב-750-780 מעלות) להשגת מבנה מרטנסיטי בעל מזג עדין. |
| טמפרטורת שירות מקסימלית | ~620 מעלות (1150 מעלות F)לשירות-זחילה ארוך טווח. הפלדה הפריטית/מרטנסיטית החזקה ביותר הזמינה מסחרית. |
| יתרון מפתח | חוזק הזחילה הגבוה ביותר מבין פלדות Cr 9-12%., המאפשר את פרמטרי הקיטור הגבוהים ביותר (עד 620 מעלות /30 MPa) עבור פלדות פריטיות, עמידות בפני עייפות תרמית מעולה. |
| יישומים עיקריים | הרכיבים הקריטיים ביותר בלחץ-גבוה וטמפרטורות גבוהות בתחנות כוח מתקדמות אולטרה-סופר-קריטיות (USC) פחמיות-. |
הערות יישום וייצור קריטיות
ריתוך וטיפול בחום קפדניים במיוחד:ייצור של T92/P92 הוא אפילו יותר קריטי מאשר עבור T91/P91 בשל האיזון הכימי המדויק שלו.
חימום-קדם ובקרת מעבר:חיוני (~200-250 מעלות).
PWHT חובה ומדויק:לאחר-טיפול בחום ריתוך הואבלתי-ניתן למשא ומתן. זה חייב להתבצע בטווח טמפרטורות צפוף (בדרך כלל 750-770 מעלות) עם זמן החזקה מדויק וקירור מבוקר כדי להבטיח את ההפיכה למרטנזיט מחוסמ רקיע ולהשיג את תכונות העיצוב במפרק הריתוך.
מתכות מילוי תואמות:ריתוך חייב להשתמש בחומרים מתכלים שתוכננו במיוחד (למשל, סוגי ENiCrMo-6 / ERNiCrMo-3 עבור ריתוכים שונים, או קומפוזיציות תואמות ספציפיות).
חמצון וקורוזיה בצד האש:בעוד שעמידות החמצון שלו טובה במעט מ-T91 בשל תכולת ה-Cr שלו, בגבול העליון של טווח הטמפרטורות שלו (מעל 600 מעלות), חמצון בצד קיטור-ובמיוחד קורוזיה בצד האש בסביבות אפר פחם אגרסיביות הופכים לשיקולי תכנון משמעותיים. ציפויים מיושמים לפעמים.
יציבות מיקרו-מבנית ארוכת טווח{{0}:הוספת בורון (B) בכמויות עקבות משפרת משמעותית את היציבות-לטווח הארוך של המיקרו-מבנה בתנאי זחילה, ומונעת פגיעה מוקדמת בחוזק.
הקשר אבולוציוני:
חומר זה יושב בראש השרשרת האבולוציונית עבור פלדות דוודים פריטיות:
10CrMo9-10 (P12):לטמפרטורות של עד ~560 מעלות.
X10CrMoVNb9-1 (T/P91):לטמפרטורות של עד ~600 מעלות.
X10CrWMoVNb9-2 (T/P92):עבור היישומים התובעניים ביותר עד ~620 מעלות, המייצג את מגבלת הטמפרטורה המעשית עבור פלדות פריטיות לפני המעבר לפלדות אוסטניטיות יקרות יותר (למשל, Super 304H, HR3C).
