ملخص
SA-213 T22يكونوليس الكربون الصلب. هذه نقطة ارتباك شائعة. إنه أسبائك فولاذ منخفضة-تحتوي على الكروم والموليبدينوم. تم تحديده بموجب معيار ASME SA-213 للغلايات الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي، والمسخن الفائق، وأنابيب المبادل الحراري.
يتم استخدامه بشكل أساسي في أقسام الغلايات ذات درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي-، مثل السخانات الفائقة وأجهزة إعادة التسخين، حيث تفوق قوتها ومقاومتها للأكسدة والزحف تلك الموجودة في الفولاذ الكربوني.
الخصائص الرئيسية
نوع المادة:فولاذ منخفض-سبائك (الكروم-الموليبدينوم)
الاسم الشائع:T22، 2.25Cr-1Mo
معيار:ASME SA-213 / ASTM A213 (متطابقتان)
عملية التصنيع:سلس
التركيب الكيميائي (الوزن٪)
التركيبة هي ما يحدد T22 ويعطيه خصائصه.
| عنصر | محتوى (٪) |
|---|---|
| الكربون (ج) | 0.05 - 0.15 |
| المنغنيز (من) | 0.30 - 0.60 |
| الفوسفور (ف) | 0.025 كحد أقصى |
| الكبريت (S) | 0.025 كحد أقصى |
| السيليكون (سي) | 0.50 كحد أقصى |
| الكروم (الكروم) | 1.90 - 2.60 |
| الموليبدينوم (مو) | 0.87 - 1.13 |
لماذا هذه العناصر؟
الكروم (الكروم):يوفر مقاومة محسنة للأكسدة (القشور) والتآكل، خاصة الناتجة عن مركبات الكبريت والبخار.
الموليبدينوم (مو)يزيد من القوة عند درجات الحرارة المرتفعة ويحسن مقاومة الزحف (التشوه البطيء تحت الضغط المستمر في درجات الحرارة المرتفعة).
الخواص الميكانيكية
تحدد هذه المواصفة الحد الأدنى من متطلبات قوة الشد والخضوع، بالإضافة إلى الصلابة.
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد | 415 ميجا باسكال (60 كيلو باسكال) دقيقة |
| قوة العائد | 205 ميجا باسكال (30 كيلو باسكال) دقيقة |
| استطالة | Varies with wall thickness, typically >30% |
| صلابة (برينل) | 163 HBW كحد أقصى (للحالة الطبيعية والمخففة) |
لماذا يستخدم T22 في الغلايات؟ (المزايا)
قوة زحف ممتازة:السبب الرئيسي لاستخدامه. يمكنه تحمل الضغط الداخلي الهائل ودرجات الحرارة المرتفعة (عادةً ما يصل إلى ~1100 درجة فهرنهايت / 593 درجة) في أقسام التسخين الفائق وإعادة التسخين دون أن يتشوه بمرور الوقت.
مقاومة جيدة للأكسدة:يشكل محتوى الكروم طبقة أكسيد مستقرة تحمي المعدن من المزيد من التقشر في بيئات البخار وغاز المداخن.
قابلية اللحام الجيدة:إنه قابل للحام بسهولة من خلال الإجراءات المناسبة ومعادن الحشو المناسبة (على سبيل المثال، ER90S-B3، E9015-B3).
الاستقرار المجهري:يحافظ على قوته ولا يتحلل بسهولة خلال فترات الخدمة الطويلة في درجات الحرارة المرتفعة.
التطبيقات المشتركة
أنابيب السخان الزائد
أنابيب إعادة التسخين
أنابيب المبادلات الحراريةفي خدمة درجة الحرارة المرتفعة-.
أنابيب جدار الغلايةفي غلايات الطاقة-ذات السعة العالية والضغط العالي-
المقارنة مع الفولاذ الكربوني (على سبيل المثال، SA-210 A1)
من المفيد مقارنة T22 بأنبوب غلاية من الفولاذ الكربوني الحقيقي.
| ميزة | SA-213 T22 (سبيكة منخفضة) | SA-210 A1 (الكربون الصلب) |
|---|---|---|
| العناصر الرئيسية | 2.25% كروم، 1% مو | الكربون، المنغنيز |
| أقصى درجة حرارة الخدمة | ~1100 درجة فهرنهايت (593 درجة) | ~850 درجة فهرنهايت (454 درجة) |
| القوة في درجة الحرارة | عالي(قوة زحف جيدة) | معتدل (محدود فوق 800 درجة فهرنهايت) |
| مقاومة الأكسدة | جيد | عدل |
| يكلف | أعلى | أدنى |
| الاستخدام النموذجي | أجهزة إعادة التسخين، أجهزة إعادة التسخين | أنابيب جدار المياه، المقتصدات |
المعالجة الحرارية واللحام
المعالجة الحرارية:يتم توفير أنابيب T22 فيتطبيع وخففحالة. تعد هذه المعالجة الحرارية أمرًا ضروريًا لتطوير البنية المجهرية المثالية-للقوة والمتانة في درجات الحرارة العالية.
اللحام:يتطلب المعالجة الحرارية قبل-وبعد-اللحام الحراري (PWHT) لمنع تكوين مناطق مارتنسيت صلبة وهشة في المنطقة-المتأثرة بالحرارة (HAZ) ولتخفيف الضغوط المتبقية. يعد استخدام معدن الحشو الصحيح (مثل قضيب TIG ER90S-B3) أمرًا بالغ الأهمية.
القضايا المحتملة
تكسير التآكل الإجهادي (SCC):يمكن أن يحدث في بيئات معينة إذا لم يتم تخفيف الضغوط المتبقية.
الرسوم البيانية:بعد التعرض لفترة طويلة جدًا-لدرجات حرارة تصل إلى نطاق 800-1100 درجة فهرنهايت (427-593 درجة )، يمكن أن يترسب الكربون على شكل جرافيت، مما قد يؤدي إلى إضعاف المادة. هذه آلية معروفة للشيخوخة طويلة المدى لـ T22.
التآكل بجانب المدفأة:يمكن مهاجمته بواسطة مركبات الرماد ذات درجة-الانصهار- المنخفضة في بيئات وقود معينة.
في ملخص،SA-213 T22 هو عبارة عن فولاذ منخفض السبائكتم تصميمه خصيصًا لأقسام الغلايات الحديثة التي تتحمل درجات الحرارة العالية-والأكثر تطلبًا، مما يوفر توازنًا موثوقًا للقوة ومقاومة الزحف ومقاومة الأكسدة التي لا يمكن أن يوفرها الفولاذ الكربوني.
