Επισκόπηση
12Cr2MoWVTiB είναι αερπυστικός-ανθεκτικός, μπαϊνίτης στη θερμότητα-χάλυβας. Είναι ειδικά σχεδιασμένο για εφαρμογές υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής-πίεσης, κυρίως στη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας. Το όνομα ακολουθεί την κινεζική τυπική ονοματολογία (GB), η οποία περιγράφει τη χημική του σύνθεση.
Η ονομασία "12Cr2MoWVTiB" αναλύεται ως εξής:
12: Κατά προσέγγιση περιεκτικότητα σε άνθρακα σε εκατοστά του τοις εκατό (0,12% C).
Cr2: Περίπου 2% χρώμιο.
Μο: Μολυβδαίνιο.
W: Βολφράμιο.
V: Βανάδιο.
Ti: Τιτάνιο.
B: Βόριο.
Είναι το κινεζικό ισοδύναμο (και βελτιωμένο) χάλυβα όπως το ASTM A213 T22, που προσφέρει ανώτερη αντοχή σε υψηλές-θερμοκρασίες.
Χημική Σύνθεση (Τυπική % κατά βάρος, με βάση το GB 5310)
| Στοιχείο | Περιεχόμενο (%) | Σκοπός |
|---|---|---|
| Άνθρακας (C) | 0.08 - 0.15 | Παρέχει βασική δύναμη. Διατηρείται χαμηλά για καλή συγκολλησιμότητα. |
| Chromium (Cr) | 1.60 - 2.10 | Παρέχει αντοχή στην οξείδωση (κλιμάκωση) και στη διάβρωση. |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 0.50 - 0.65 | Ενισχύει την αντοχή και την αντοχή σε ερπυσμό σε υψηλές θερμοκρασίες. |
| Βολφράμιο (W) | 0.30 - 0.55 | Ενισχυτικό στερεού διαλύματος. βελτιώνει σημαντικά την αντοχή ερπυσμού. |
| Βανάδιο (V) | 0.28 - 0.42 | Σχηματίζει σταθερά καρβίδια (VC, V4C3) που αντιστέκονται στην τραχύτητα, ενισχύοντας τον χάλυβα. |
| Τιτάνιο (Ti) | 0.08 - 0.18 | Σχηματίζει λεπτά σωματίδια TiN και TiC που καρφιτσώνουν τα όρια των κόκκων, εμποδίζοντας την ανάπτυξη των κόκκων. |
| Βόριο (Β) | 0.002 - 0.006 | Διαχωρίζεται στα όρια των κόκκων, αυξάνοντας δραματικά τη σκληρότητα και την αντοχή ερπυσμού. |
| Πυρίτιο (Si) | 0.45 - 0.75 | Ο αποοξειδωτικός παράγοντας κατά την παραγωγή χάλυβα, παρέχει κάποια αντοχή. |
| Μαγγάνιο (Mn) | 0.45 - 0.65 | Αποοξειδωτικό και καταπολεμά την ευθραυστότητα από το θείο. |
| Φώσφορος (P) | Μικρότερο ή ίσο με 0,025 | Ακαθαρσία, διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα για να αποφευχθεί η ευθραυστότητα. |
| Θείο (S) | Μικρότερο ή ίσο με 0,015 | Ακαθαρσίες, διατηρούνται σε χαμηλά επίπεδα για να αποφευχθεί η καυτή βραχυκύκλωση. |
Βασικά Χαρακτηριστικά & Ιδιότητες
Εξαιρετική αντοχή ερπυσμού: Αυτή είναι η πιο σημαντική περιουσία του. Ο ερπυσμός είναι η αργή, μόνιμη παραμόρφωση ενός υλικού υπό συνεχή καταπόνηση σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο πολύπλοκος συνδυασμός Mo, W, V, Ti και B δημιουργεί μια πολύ σταθερή μικροδομή που αντιστέκεται στην παραμόρφωση για μεγάλες περιόδους (π.χ. 100.000 ώρες).
Καλή αντίσταση στην οξείδωση: Η περιεκτικότητα σε χρώμιο ~2% παρέχει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου (Cr2O3) στην επιφάνεια, το οποίο επιβραδύνει την περαιτέρω οξείδωση (κλιμάκωση) σε περιβάλλοντα ατμού έως και 600 βαθμούς περίπου.
Καλή μικροδομική σταθερότητα: Τα καρβίδια (των V, Ti, Mo, W) είναι λεπτά διασκορπισμένα και αντιστέκονται στην τραχύτητα ή τη συσσωμάτωση με την πάροδο του χρόνου, κάτι που είναι κρίσιμο για τη διατήρηση της μακροπρόθεσμης αντοχής-.
Καλή συγκολλησιμότητα: Αν και απαιτεί προ-θέρμανση και-θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) όπως οι περισσότεροι κραματοποιημένοι χάλυβες, η χαμηλή περιεκτικότητά του σε άνθρακα τον καθιστά λιγότερο επιρρεπή σε ρωγμές από τους χάλυβες με υψηλότερη-άνθρακα. Πρέπει να ακολουθούνται αυστηρά οι σωστές διαδικασίες.
Μπαϊνική Μικροδομή: Στην κανονικοποιημένη και μετριασμένη κατάστασή του, έχει μια λεπτή μπαϊντική δομή, η οποία είναι εγγενώς ισχυρή και σκληρή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Κύρια εφαρμογή: Σωλήνες και σωλήνες λέβητα
Οι χαλύβδινοι σωλήνες 12Cr2MoWVTiB χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά στην κατασκευήλέβητες υψηλής-πίεσηςσε:
Υπερκρίσιμοι και Υπερκρίσιμοι-Υπερκρίσιμοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής
Μεγάλοι Βιομηχανικοί Λέβητες
Συγκεκριμένες θέσεις εντός του λέβητα όπου χρησιμοποιείται:
Υπερθερμαντήρες: Σωλήνες που θερμαίνουν τον ατμό πέρα από το σημείο κορεσμού του.
Αναθερμαντήρες: Σωλήνες που ξαναθερμαίνουν τον ατμό αφού περάσει από τον στρόβιλο υψηλής-πίεσης.
Κύριοι σωλήνες ατμού: Σωλήνες που μεταφέρουν υπέρθερμο ατμό από τον λέβητα στον στρόβιλο.
Αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν κάτω από τις πιο αυστηρές συνθήκες σε μια εγκατάσταση, συνήθως σε θερμοκρασίες μετάλλων που κυμαίνονται από540 μοίρες έως 600 μοίρες (1000 μοίρες F έως 1110 μοίρες F)και πιέσεις άνω των 2500 psi.
Πρότυπα και Προδιαγραφές
Κίνα (Κύριο πρότυπο): GB 5310- "Σωλήνες από χάλυβα χωρίς ραφή για λέβητα υψηλής πίεσης"
Συχνά συγκρίνεται και μπορεί να υποκαταστήσει:
Το ASTM A213 T22 (2,25Cr-1Mo) - 12Το Cr2MoWVTiB είναι ισχυρότερο.
ASTM A213 T23 (2,25Cr-1,6W-V-Cb) - Μια παρόμοια, σύγχρονη δυτική ποιότητα.
Κατασκευή και Θερμική Επεξεργασία
Οι σωλήνες κατασκευάζονται ωςχωρίς ραφή(όχι συγκολλημένο) για να διασφαλιστεί η ακεραιότητα υπό υψηλή πίεση.
Η τυπική θερμική επεξεργασία είναι:
Κανονικοποίηση(περίπου 1020-1060 μοίρες ) ακολουθούμενο απόΜετριασμός(περίπου 750-780 μοίρες).
Αυτή η διαδικασία παράγει τη σκληρή, σταθερή μπαϊντική μικροδομή που απαιτείται για το σέρβις.
Περίληψη
Στην ουσία,Το 12Cr2MoWVTiB είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό υλικό για προηγμένη, αποδοτική παραγωγή θερμικής ενέργειας.Ο εξελιγμένος σχεδιασμός του από κράμα επιτρέπει στα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής να λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις, κάτι που μεταφράζεται άμεσα σευψηλότερη απόδοση και χαμηλότερες εκπομπές. Όταν βλέπετε αυτόν τον χαρακτηρισμό, υποδηλώνει ένα-υλικό υψηλής απόδοσης σχεδιασμένο για τα πιο απαιτητικά περιβάλλοντα υψηλής- θερμοκρασίας.
