Ħarsa ġenerali
X10CrMoVNb9-1 (magħruf ukoll bħalaP91jewT91) huwa azzar ferritiku/martensitiku b'saħħa-għoli, reżistenti għat-tkaxkir-. Ġie żviluppat għall-użu f'sezzjonijiet ta'-temperatura għolja u ta' pressjoni għolja-ta' impjanti tal-enerġija u bojlers industrijali.
L-"X10" tindika li huwa azzar b'liga-għoli, u n-numri u l-ittri li jsegwu jiddettaljaw il-kompożizzjoni kimika tiegħu.
1. Kompożizzjoni Kimika
Il-kompożizzjoni hija essenzjali għall-proprjetajiet tagħha. Hawnhekk hawn firxa tipika (f'piż %):
| Element | Kontenut (%) | Għan |
|---|---|---|
| Karbonju (C) | 0.08 - 0.12 | Jipprovdi saħħa bażika. |
| Kromju (Cr) | 8.00 - 9.50 | Jagħti reżistenza eċċellenti għall-ossidazzjoni u l-korrużjoni f'temperaturi għoljin. |
| Molibdenu (Mo) | 0.85 - 1.05 | Iżżid is-saħħa u r-reżistenza għat-tkaxkir. |
| Vanadju (V) | 0.18 - 0.25 | Jifforma karburi fini u stabbli li jirreżistu d-deformazzjoni creep. |
| Nijobju (Nb) | 0.06 - 0.10 | (Magħruf ukoll bħala Columbium, Cb). Jifforma karburi NbC għar-raffinament tal-qamħ u t-tisħiħ tal-preċipitazzjoni. |
| Nikil (Ni) | Inqas minn jew ugwali għal 0.40 | Ittejjeb l-ebusija, iżda tinżamm baxxa biex tinżamm struttura ferritika stabbli. |
| Manganiż (Mn) | 0.30 - 0.60 | Jgħin fid-deossidazzjoni waqt l-azzar. |
| Silikon (Si) | 0.20 - 0.50 | Jgħin fid-deossidazzjoni u jtejjeb is-saħħa. |
| Nitroġenu (N) | 0.03 - 0.07 | Jaħdem mal-Vanadju biex jifforma karbonitridi li jsaħħu. |
| Fosfru (P) | Inqas minn jew ugwali għal 0.020 | Impurità, miżmuma baxxa biex tevita l-fraġilità. |
| Kubrit (S) | Inqas minn jew ugwali għal 0.010 | Impurità, miżmuma baxxa biex ittejjeb il-ħidma sħuna u t-toughness. |
2. Proprjetajiet Ewlenin
Għaliex dan l-azzar huwa tant użat għall-pajpijiet tal-bojler? Minħabba l-kombinazzjoni eċċezzjonali ta 'proprjetajiet tiegħu:
Għoli-Qawwa tat-Temperatura u Reżistenza għat-Tkessiq:Dan huwa l-vantaġġ ewlieni tiegħu. Jista 'jiflaħ pressjoni interna immensa u temperaturi sa~600 grad (1112 grad F)għal 100,000 siegħa mingħajr deformazzjoni sinifikanti (creep). Dan jippermetti ħitan tal-pajpijiet irqaq meta mqabbla ma 'gradi anzjani bħal P22, li jnaqqas il-piż u l-istress termali.
Reżistenza tajba għall-ossidazzjoni:Il-kontenut għoli ta 'Kromju jifforma saff protettiv u aderenti ta' ossidu tal-kromju (Cr₂O₃) fuq il-wiċċ, u jipprevjeni aktar skalar u degradazzjoni f'ambjenti tal-fwar.
Espansjoni Termika Baxxa:Bħala azzar ferritiku/martensitiku, għandu koeffiċjent aktar baxx ta 'espansjoni termali minn azzar inossidabbli awstenitiku (bħal 304, 316). Dan inaqqas l-istress termali waqt iċ-ċikli tal-istartjar u l-għeluq tal-bojler.
Konduttività Termali Għolja:Trasferiment tas-sħana aħjar minn azzar awstenitiku, li jwassal għal tħaddim aktar effiċjenti tal-bojler.
Weldability Tajba:Huwa weldjabbli, iżda jeħtieġ kontroll strett tal-proċeduri, inkluż pre-tisħin u trattament speċifiku tas-sħana ta' wara-weldjatura (PWHT) biex tiġi restawrata l-istruttura martensitika ttemprata u tinkiseb it-toughness meħtieġa.
3. Mikrostruttura
L-azzar huwa fornut fil-normalizzat u ittempratkundizzjoni.
Normalizzazzjoni:Tisħin għal madwar 1050-1100 grad u tkessiħ bl-arja, li jifforma struttura martensitika qawwija.
Ittemprar:Erġa-tisħin għal madwar 750-780 grad u tkessiħ bl-arja. Dan ittempra l-martensite, itejjeb it-toughness tiegħu u jistabbilizza l-mikrostruttura b'preċipitati fini ta 'V(N,C) u NbC.
Il-mikrostruttura finali hijamartensite ittempratb'dispersjoni fina ta 'karburi u karbonitridi.
4. Applikazzjonijiet Komuni fis-Sistemi tal-Boiler
Il-pajpijiet X10CrMoVNb9-1 jintużaw fis-sezzjonijiet l-aktar sħan u kritiċi tal-impjanti tal-enerġija moderni:
Linji Ewlenin tal-Fwar:Ġorr ta' fwar imsaħħan żżejjed mill-bojler għat-turbina ta'-pressjoni għolja.
Linji ta' tisħin mill-ġdid sħun:Ġarr tal-fwar lura mit-turbina ta'-pressjoni għolja għall-bojler għat-tisħin mill-ġdid, u mbagħad għat-turbina ta'-pressjoni intermedja.
Intestaturi tas-Superheater u Reheater:Il-pajpijiet ta'-dijametru kbir li jiġbru u jqassmu l-fwar lis-superheater u l-coils reheater.
Pajpjar ta'-Temperatura Għoljafi ħdan il-gżira tal-bojler.
5. Gradi Ekwivalenti
Huwa importanti li tkun taf id-denominazzjonijiet ekwivalenti minn sistemi ta' standards differenti:
| Standard | Denominazzjoni | Nota |
|---|---|---|
| MT / DIN | X10CrMoVNb9-1 | Id-denominazzjoni Ewropea oriġinali. |
| ASTM/ASME | A335 P91 | Għal pajp tal-azzar ta' liga ferritika mingħajr saldatura-. |
| ASTM/ASME | A213 T91 | Għal tubi tal-azzar ta' liga ferritika mingħajr saldaturi-(dijametru iżgħar). |
| ASME | SA335 P91, SA213 T91 | L-istess bħal hawn fuq. |
| UNS | K90901 | Sistema ta' Numerazzjoni Unifikata. |
| JIS | STBA 29 | Standard Industrijali Ġappuniż. |
6. Konsiderazzjonijiet Importanti għall-Użu
Iwweldjar u Trattament tas-Sħana Post-Weldjatura (PWHT):Dan huwa kritiku. L-iwweldjar għandu jsegwi proċeduri kwalifikati b'metalli tal-mili li jaqblu (eż, ER90S-B9).PWHT hija obbligatorjabiex ittaffi l-istress u ttempra ż-żona milquta tas-sħana-(HAZ). Il-firxa tat-temperatura tipika PWHT hija 760±14 grad.
Rata ta' Tkessiħ Wara l-Iwweldjar:Għandu jiġi kkontrollat biex jipprevjeni l-formazzjoni ta 'martensite mhux ittemprat iebes u fraġli. Dan huwa ġestit billi ssegwi kontrolli xierqa ta' qabel-sħana u temperatura interpass.
Xquq tat-Tip IV:Dan huwa mekkaniżmu magħruf ta' ħsara fiż-żona milquta ta'-sħana-affetwata (FGHAZ) ta' weldjaturi P91 taħt servizz ta' creep-tul fit-tul. Id-disinn, l-iwweldjar u l-PWHT xierqa huma essenzjali biex jittaffa dan ir-riskju.
Sommarju
X10CrMoVNb9-1 (P91/T91)huwa materjal ta' żiemel ta' xogħol għal impjanti tal-enerġija moderni, ta'-effiċjenza għolja-faħam u bijomassa. Is-saħħa superjuri tat-temperatura għolja-tagħha tippermetti d-disinn ta' impjanti li joperaw f'temperaturi u pressjonijiet ogħla, li jwasslu għal effiċjenza akbar u emissjonijiet aktar baxxi. Madankollu, il-vantaġġi tagħha huma realizzati biss b'attenzjoni metikoluża għall-protokolli ta 'manifattura, iwweldjar u trattament tas-sħana.
