Pregled
10CrMo5-5 je nisko-legirani čelik posebno dizajniran za rad na visokim temperaturama. Naziv prati evropski standardEN 10216-2, koji pokriva bešavne čelične cijevi za tlačne svrhe.
Alfanumerički kod se rastavlja na sljedeći način:
10: Približan sadržaj ugljika u stotim dijelovima procenta (0,10% max).
Cr: Krom, pruža otpornost na oksidaciju (skaliranje).
Mo: molibden, pruža visok-temperaturnu čvrstoću i otpornost na puzanje.
5-5: Predstavlja približan procenat hroma (0,5-0,8%) i molibdena (0,4-0,6%).
Ovaj čelik je radni materijal u proizvodnji električne energije i procesnoj industriji za sisteme pod pritiskom koji rade na povišenim temperaturama.
Ključne specifikacije i standardi
10CrCrMo5-5 je prvenstveno regulisan evropskim standardima, ali ima direktne ili skoro direktne ekvivalente u drugim međunarodnim standardima.
| Standard | Tip cijevi | Standardno ime | Ekvivalentne ocjene (slično) |
|---|---|---|---|
| EN 10216-2 | Besprekorno | Bešavne čelične cijevi za rad pod pritiskom - Dio 2: cijevi od legiranog i ne-legiranog čelika sa specificiranim svojstvima povišene temperature | - |
| ASTM A335 / ASME SA335 | Besprekorno | Standardna specifikacija za bešavne feritne legure-čelične cijevi za visoko-usluge | P5 / P5c(Napomena: Opsezi sastava su vrlo bliski, ali nisu identični) |
| DIN 17175 | Besprekorno | Cijevi za povišene temperature | 15Mo3 (uobičajeni prethodnik) |
| ISO 9329-2 | Besprekorno | Bešavne čelične cijevi za rad pod pritiskom - Tehnički uvjeti isporuke - Dio 2: Nelegirani i legirani čelici sa specificiranim svojstvima povišene temperature | - |
Hemijski sastav (tipično prema EN 10216-2)
Sastav je ključan za postizanje željenih mehaničkih svojstava.
| Element | Sadržaj (%) |
|---|---|
| ugljik (C) | Manje ili jednako 0,10 |
| silicijum (Si) | Manje ili jednako 0,35 |
| mangan (Mn) | 0.40 - 0.70 |
| fosfor (P) | Manje ili jednako 0,025 |
| sumpor (S) | Manje ili jednako 0,015 |
| hrom (Cr) | 0.50 - 0.80 |
| molibden (Mo) | 0.40 - 0.60 |
Mehanička svojstva
Svojstva su zagarantovana standardom nakon odgovarajuće termičke obrade (obično normalizacija ili normalizacija i temperiranje).
| Nekretnina | Vrijednost (na sobnoj temperaturi) |
|---|---|
| Snaga tečenja (Rp0,2) | Veća ili jednaka 240 MPa |
| Vlačna čvrstoća (Rm) | 440 - 590 MPa |
| Izduženje (A) | Veće ili jednako 22% |
Svojstva{0}}Visoke temperature:
Ovo je primarni razlog za odabir 10CrMo5-5. Zadržava značajan dio svoje čvrstoće na visokim temperaturama i ima dobreotpornost na puzanje(otpornost na sporu deformaciju pod stalnim naprezanjem na visokim temperaturama). Njegova maksimalna korisna radna temperatura je obično do550-600 stepeni (1020-1110 stepeni F).
Karakteristike i prednosti
Odlična snaga puzanja:Može izdržati-dugotrajno izlaganje visokom naprezanju na visokim temperaturama bez značajnih deformacija.
Dobra zavarljivost:Može se zavariti uobičajenim metodama kao što su TIG, MIG i SMAW, iako su prije{0}}zagrijavanje i termička obrada nakon-zavarivanja (PWHT) često potrebni kako bi se spriječilo pucanje i smanjila naprezanja.
Dobra otpornost na oksidaciju:Sadržaj hroma pruža zaštitni sloj oksida koji je otporan na stvaranje kamenca (površinska oksidacija) u okruženjima pare.
Dobra termička stabilnost:Njegova mikrostruktura ostaje stabilna tokom dugih perioda na visokim temperaturama.
Dobra formabilnost i obradivost:Može se savijati i proizvoditi standardnim tehnikama.
Uobičajene aplikacije
10CrMo5-5 cijevi se koriste isključivo u zahtjevnim okruženjima visoke-temperature i visokog pritiska:
Kotlovi za elektrane:Cijevi pregrijača, cijevi za pregrijavanje, glavni parovodi i drugi dijelovi pod visokim{0}}pritiskom.
Izmjenjivači topline:U hemijskim postrojenjima i rafinerijama gdje se prerađuju visoko{0}}temperaturni plinovi ili tekućine.
Petrohemijska industrija:Za sisteme cjevovoda u pećima za krekiranje i drugim procesima na visokim{0}}temperaturama.
Sistemi daljinskog grejanja:Za cjevovode{0}}tople vode visoke temperature.
Razmatranje proizvodnje i zavarivanja
Pred{0}}grijanje:Neophodan prije zavarivanja kako bi se spriječilo vodonik{0}}indukovano hladno pucanje. Uobičajene temperature pre{2}}grejanja su u rasponu od150-250 stepeni (300-480 stepeni F).
Termička obrada nakon-zavarivanja (PWHT):Gotovo uvijek obavezno nakon zavarivanja na:
Oslobodite zaostala naprezanja od zavarivanja.
Ublažite tvrdu mikrostrukturu u zoni{0}}zahvaćenoj toplinom (HAZ).
Vratiti otpornost na koroziju.
Tipičan PWHT ciklus uključuje zagrijavanje do ~650-700 stepeni (1200-1290 stepeni F), zadržavanje i kontrolisano hlađenje.
Potrošni materijal za zavarivanje:Treba koristiti elektrode i žice za punjenje s odgovarajućim ili preko{0}}podudarnim sastavom (npr. EN ISO 3580-A: E CrMo1).
Poređenje sa drugim kotlovskim čelicima
u odnosu na P91 (X10CrMoVNb9-1): P91 has higher Chromium (9%) and added Vanadium and Niobium, making it significantly stronger at higher temperatures (>575 stepeni ). 10CrMo5-5 se koristi za manje ekstremne uslove i isplativiji je.
u odnosu na ugljični čelik (npr. A106 gr. B):Ugljenični čelik je jeftiniji, ali brzo gubi snagu iznad 425 stepeni (800 stepeni F). 10CrMo5-5 se koristi tamo gde ugljenični čelik nije dovoljan.
Zaključak
10CrMo5-5je pouzdan i dobro-uhodan niskolegirani čelik-za kotlove i cijevi pod pritiskom gdje radne temperature premašuju mogućnosti ugljičnog čelika, ali ne zahtijevaju naprednije (i skuplje) 9{4}}12% hromirane čelike. Njegov uravnoteženi sastav hroma i molibdena pruža odličnu kombinaciju čvrstoće pri visokim temperaturama, otpornosti na puzanje i zavarljivosti, što ga čini osnovnim materijalom u termo i industrijskim energetskim sistemima.
