ملخص
12Cr2MoWVTiB هوفولاذ مقاوم للزحف-ومقاوم للحرارة الباينيتية-. لقد تم تصميمه خصيصًا لتطبيقات درجات الحرارة العالية-والضغط العالي-، خاصة في صناعة توليد الطاقة. يتبع الاسم التسمية القياسية الصينية (GB)، التي تصف تركيبه الكيميائي.
ينقسم التصنيف "12Cr2MoWVTiB" إلى:
12: محتوى الكربون التقريبي بأجزاء من المئة (0.12% C).
Cr2: حوالي 2% كروم.
شهر: الموليبدينوم.
W: التنغستن.
V: الفاناديوم.
تي: تيتانيوم.
B: البورون.
إنه المعادل الصيني (والمحسن) للفولاذ مثل ASTM A213 T22، مما يوفر قوة فائقة في درجات الحرارة العالية-.
التركيب الكيميائي (النسبة المئوية النموذجية بالوزن، بناءً على GB 5310)
| عنصر | محتوى (٪) | غاية |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.08 - 0.15 | يوفر القوة الأساسية. أبقى منخفضة لقابلية اللحام الجيدة. |
| الكروم (الكروم) | 1.60 - 2.10 | يوفر الأكسدة (التحجيم) ومقاومة التآكل. |
| الموليبدينوم (مو) | 0.50 - 0.65 | يعزز القوة ومقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية. |
| التنغستن (ث) | 0.30 - 0.55 | مقوي المحلول الصلب؛ يحسن بشكل كبير قوة الزحف. |
| الفاناديوم (الخامس) | 0.28 - 0.42 | يشكل كربيدات مستقرة (VC، V4C3) تقاوم التخشن وتقوي الفولاذ. |
| التيتانيوم (تي) | 0.08 - 0.18 | يشكل جزيئات TiN وTiC الدقيقة التي تثبت حدود الحبوب، مما يمنع نمو الحبوب. |
| البورون (ب) | 0.002 - 0.006 | ينفصل إلى حدود الحبوب، مما يزيد بشكل كبير من الصلابة وقوة الزحف. |
| السيليكون (سي) | 0.45 - 0.75 | يوفر مزيل الأكسدة أثناء صناعة الفولاذ بعض القوة. |
| المنغنيز (من) | 0.45 - 0.65 | مزيل الأكسدة ويحارب الهشاشة الناتجة عن الكبريت. |
| الفوسفور (ف) | أقل من أو يساوي 0.025 | النجاسة، تبقى منخفضة لمنع التقصف. |
| الكبريت (S) | أقل من أو يساوي 0.015 | النجاسة، وتبقى منخفضة لمنع ضيق الساخنة. |
الخصائص والخصائص الرئيسية
قوة زحف ممتازة: وهذه أهم ممتلكاته. الزحف هو التشوه البطيء والدائم للمادة تحت ضغط مستمر في درجات حرارة عالية. يخلق المزيج المعقد من Mo وW وV وTi وB بنية مجهرية مستقرة للغاية تقاوم التشوه على مدى فترات طويلة (على سبيل المثال، 100000 ساعة).
مقاومة جيدة للأكسدة: يوفر محتوى الكروم بنسبة 2% تقريبًا طبقة أكسيد واقية (Cr₂O₃) على السطح، مما يبطئ المزيد من الأكسدة (التقشير) في البيئات البخارية حتى 600 درجة تقريبًا.
استقرار جيد للبنية الدقيقة: الكربيدات (V، Ti، Mo، W) متناثرة بدقة وتقاوم الخشونة أو التكتل بمرور الوقت، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على القوة على المدى الطويل-.
قابلية اللحام الجيدة: على الرغم من أنه يتطلب التسخين المسبق- والمعالجة الحرارية اللاحقة-لللحام (PWHT) مثل معظم سبائك الفولاذ، إلا أن محتواه المنخفض من الكربون يجعله أقل عرضة للتشقق من الفولاذ عالي الكربون-. ويجب اتباع الإجراءات المناسبة بدقة.
البنية المجهرية الباينية: في حالته الطبيعية والمخففة، فإنه يمتلك بنية باينية دقيقة، وهي قوية بطبيعتها وصعبة في درجات الحرارة المرتفعة.
التطبيق الأساسي: أنابيب وأنابيب الغلايات
يتم استخدام الأنابيب الفولاذية 12Cr2MoWVTiB بشكل حصري تقريبًا في بناءغلايات الضغط العالي-في:
محطات الطاقة فوق الحرجة والفائقة-الحرجة
غلايات صناعية كبيرة
مواقع محددة داخل المرجل حيث يتم استخدامه:
سخانات فائقة: أنابيب تقوم بتسخين البخار إلى ما هو أبعد من نقطة تشبعه.
أجهزة إعادة التسخين: أنابيب تعمل على إعادة تسخين البخار بعد مروره عبر التوربينات ذات الضغط العالي-.
أنابيب البخار الرئيسية: الأنابيب التي تحمل البخار المسخن من المرجل إلى التوربين.
تعمل هذه المكونات في ظل أقسى الظروف في المصنع، وعادةً عند درجات حرارة معدنية تتراوح من540 درجة إلى 600 درجة (1000 درجة فهرنهايت إلى 1110 درجة فهرنهايت)والضغوط تتجاوز 2500 رطل لكل بوصة مربعة.
المعايير والمواصفات
الصين (المعيار الرئيسي): غيغابايت 5310- "أنابيب فولاذية غير ملحومة للغلايات ذات الضغط العالي"
غالبًا ما يتم مقارنته بـ ويمكن أن يكون بديلاً عن:
ASTM A213 T22 (2.25Cr-1Mo) - 12Cr2MoWVTiB أقوى.
ASTM A213 T23 (2.25Cr-1.6W-V-Cb) - درجة غربية حديثة مماثلة.
التصنيع والمعالجة الحرارية
يتم تصنيع الأنابيب كماسلس(غير ملحومة) لضمان السلامة تحت الضغط العالي.
المعالجة الحرارية القياسية هي:
التطبيع(حوالي 1020-1060 درجة) تليهاهدأ(حوالي 750-780 درجة).
تنتج هذه العملية البنية المجهرية الباينية القوية والمستقرة المطلوبة للخدمة.
ملخص
في جوهر الأمر،تعتبر 12Cr2MoWVTiB مادة ذات أهمية بالغة لتوليد الطاقة الحرارية المتقدمة والفعالة.يسمح تصميمها المتطور من السبائك لمحطات الطاقة بالعمل في درجات حرارة وضغوط أعلى، وهو ما يترجم مباشرة إلىكفاءة أعلى وانبعاثات أقل. عندما ترى هذا التصنيف، فهذا يدل على-مادة عالية الأداء تم تصميمها لتناسب البيئات ذات درجات الحرارة العالية-الأكثر تطلبًا.
