Pregled
12Cr2MoWVTiB je aČelik otporan na puzanje, -čelik otporan na toplinu{1}. Posebno je dizajniran za primjene na visokim-temperaturama i visokim{2}}pritiscima, prvenstveno u industriji proizvodnje električne energije. Naziv slijedi kinesku standardnu (GB) nomenklaturu, koja opisuje njegov hemijski sastav.
Oznaka "12Cr2MoWVTiB" se raščlanjuje na:
12: Približan sadržaj ugljika u stotim dijelovima procenta (0,12% C).
Cr2: Približno 2% hroma.
Mo: molibden.
W: Tungsten.
V: Vanadijum.
Ti: titanijum.
B: Bor.
To je kineski ekvivalent (i poboljšanje) čelika kao što je ASTM A213 T22, koji nudi superiornu čvrstoću na visokim{2}temperaturama.
Hemijski sastav (uobičajeni težinski %, na osnovu GB 5310)
| Element | Sadržaj (%) | Svrha |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.08 - 0.15 | Pruža osnovnu snagu. Održava se nisko radi dobre zavarljivosti. |
| hrom (Cr) | 1.60 - 2.10 | Pruža otpornost na oksidaciju (skaliranje) i koroziju. |
| molibden (Mo) | 0.50 - 0.65 | Povećava čvrstoću i otpornost na puzanje na visokim temperaturama. |
| volfram (W) | 0.30 - 0.55 | Učvršćivač u čvrstom rastvoru; značajno poboljšava snagu puzanja. |
| vanadijum (V) | 0.28 - 0.42 | Formira stabilne karbide (VC, V4C3) koji su otporni na grublje, jačajući čelik. |
| titanijum (Ti) | 0.08 - 0.18 | Formira fine TiN i TiC čestice koje pričvršćuju granice zrna, sprečavajući rast zrna. |
| bor (B) | 0.002 - 0.006 | Segregira do granica zrna, dramatično povećavajući otvrdljivost i snagu puzanja. |
| silicijum (Si) | 0.45 - 0.75 | Deoksidans tokom proizvodnje čelika daje određenu snagu. |
| mangan (Mn) | 0.45 - 0.65 | Deoksidans i bori se protiv lomljivosti od sumpora. |
| fosfor (P) | Manje ili jednako 0,025 | Nečistoća, održava se na niskom nivou kako bi se spriječilo krhkost. |
| sumpor (S) | Manje ili jednako 0,015 | Nečistoća, održava se na niskom nivou kako bi se spriječila vruća kratkoća. |
Ključne karakteristike i svojstva
Odlična snaga puzanja: Ovo je njegovo najvažnije svojstvo. Puzanje je spora, trajna deformacija materijala pod stalnim naprezanjem na visokim temperaturama. Kompleksna kombinacija Mo, W, V, Ti i B stvara vrlo stabilnu mikrostrukturu koja je otporna na deformacije tokom dugih perioda (npr. 100.000 sati).
Dobra otpornost na oksidaciju: ~2% sadržaja hroma obezbeđuje zaštitni sloj oksida (Cr₂O₃) na površini, koji usporava dalju oksidaciju (ljuštenje) u okruženjima pare do oko 600 stepeni.
Dobra mikrostrukturna stabilnost: Karbidi (V, Ti, Mo, W) su fino raspršeni i otporni su na grubljenje ili aglomeraciju tokom vremena, što je ključno za održavanje dugotrajne-snage.
Good Weldability: Iako zahtijeva prije-zagrijavanje i termičku obradu nakon-zavarivanja (PWHT) kao i većina legiranih čelika, njegov nizak sadržaj ugljika čini ga manje osjetljivim na pucanje od čelika s višim{2}}ugljičnim elementima. Moraju se striktno poštovati odgovarajuće procedure.
Bainitska mikrostruktura: U svom normaliziranom i temperiranom stanju, posjeduje finu bainitnu strukturu, koja je inherentno jaka i žilava na povišenim temperaturama.
Primarna primjena: cijevi i cijevi za kotlove
12Cr2MoWVTiB čelične cijevi se gotovo isključivo koriste u konstrukcijikotlovi visokog{0}}kotau:
Superkritične i ultra{0}}superkritične elektrane
Veliki industrijski kotlovi
Specifične lokacije unutar kotla na kojima se koristi:
Pregrejači: Cijevi koje zagrijavaju paru iznad njene tačke zasićenja.
Grejači: Cijevi koje ponovo zagrijavaju paru nakon što prođe kroz turbinu visokog{0}}pritiska.
Glavne parne cijevi: Cijevi koje vode pregrijanu paru od kotla do turbine.
Ove komponente rade u najtežim uslovima u postrojenju, obično na temperaturama metala u rasponu od540 stepeni do 600 stepeni (1000 stepeni F do 1110 stepeni F)i pritiscima koji prelaze 2500 psi.
Standardi i specifikacije
Kina (glavni standard): GB 5310- "Bešavne čelične cijevi za kotao visokog pritiska"
Često se uspoređuje i može biti zamjena za:
ASTM A213 T22 (2.25Cr-1Mo) - 12Cr2MoWVTiB je jači.
ASTM A213 T23 (2.25Cr-1.6W-V-Cb) - Slična, moderna zapadna klasa.
Proizvodnja i toplinska obrada
Cijevi se proizvode kaobešavne(nije zavareno) kako bi se osigurao integritet pod visokim pritiskom.
Standardna termička obrada je:
Normalizacija(oko 1020-1060 stepeni) praćenoKaljenje(oko 750-780 stepeni).
Ovaj proces proizvodi čvrstu, stabilnu bainitnu mikrostrukturu potrebnu za rad.
Rezime
u suštini,12Cr2MoWVTiB je kritično važan materijal za naprednu, efikasnu proizvodnju toplotne energije.Njegov sofisticirani dizajn od legure omogućava elektranama da rade na višim temperaturama i pritiscima, što direktno značiveća efikasnost i niže emisije. Kada vidite ovu oznaku, ona označava materijal visokih-materijal visokih performansi dizajniran za najzahtjevnije-okruženja sa visokim temperaturama.
