Summary Overview
12CrMoGje ahrom-molibden (Cr-Mo) legirani čelikposebno dizajniran za rad na visokim{0}}temperaturama, prvenstveno u kotlovima elektrana i posudama pod pritiskom. "G" u njegovom nazivu znači "Boiler" (iz kineskog standarda "Guolu"), što ukazuje na njegovu namjensku upotrebu.
Nudi odličnu kombinaciju čvrstoće, zavarljivosti i otpornosti na puzanje (deformacije pod naprezanjem na visokim temperaturama) u poređenju sa običnim ugljičnim čelicima.
1. Ključne karakteristike i svojstva
Visoko{0}}temperaturna čvrstoća:Održava dobru mehaničku čvrstoću i strukturni integritet na temperaturama do oko 580 stepeni (1076 stepeni F).
Otpornost na puzanje:Njegova primarna prednost. Otporan je na sporu, kontinuiranu deformaciju koja se može pojaviti u metalima pod stalnim naprezanjem na visokim temperaturama, što je kritično za cijevi kotla.
Dobra otpornost na oksidaciju:Sadržaj hroma obezbeđuje poboljšanu otpornost na stvaranje kamenca (oksidaciju) u okruženjima pare u poređenju sa ugljeničnim čelicima.
Dobra zavarljivost:Može se lako zavariti korištenjem uobičajenih tehnika, iako su često potrebni pred-zagrijavanje i termička obrada nakon-(PWHT) kako bi se spriječilo pucanje i obnovila mikrostruktura.
Čvrstoća i duktilnost:Nudi dobar balans snage i sposobnost deformacije bez loma.
2. Hemijski sastav (uobičajeni težinski %)
Sastav je strogo kontrolisan standardima. Evo tipičnog raspona zasnovanog na kineskom standarduGB 5310:
| Element | Sadržaj (%) | Uloga elementa |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.08 - 0.15 | Pruža osnovnu snagu i tvrdoću. |
| silicijum (Si) | 0.17 - 0.37 | Deoksidans tokom proizvodnje čelika, poboljšava snagu. |
| mangan (Mn) | 0.40 - 0.70 | Povećava čvrstoću i očvršćavanje. |
| hrom (Cr) | 0.40 - 0.70 | Poboljšava otpornost na visoke-temperature, otpornost na puzanje i otpornost na oksidaciju. |
| molibden (Mo) | 0.40 - 0.55 | Značajno povećava čvrstoću na visokim temperaturama i otpornost na puzanje. |
| fosfor (P) | Manje ili jednako 0,025 | Nečistoća; održavati na niskom nivou kako bi se spriječilo krhkost. |
| sumpor (S) | Manje ili jednako 0,015 | Nečistoća; održava se niskim kako bi se poboljšala duktilnost i zavarljivost. |
3. Mehanička svojstva
Mehanička svojstva su specificirana na sobnoj temperaturi. Minimalni zahtjevi za GB 5310 su obično:
| Nekretnina | Vrijednost |
|---|---|
| Snaga tečenja (Rp0,2) | Veći ili jednak 205 MPa ( veći ili jednak 30.000 psi) |
| Vlačna čvrstoća (Rm) | 415 - 560 MPa (60,000 - 81, 000 psi) |
| Izduženje (A) | Veće ili jednako 21% |
Napomena:Na povišenim temperaturama, vrijednosti čvrstoće (npr. dozvoljeno naprezanje) su date šiframa materijala i znatno su niže od vrijednosti sobne temperature.
4. Uobičajene aplikacije
12CrMoG cijevi se koriste isključivo u okruženjima s visokim-temperaturama i visokim{2}}pritiskom:
Cijevi pregrijača:Gdje se zasićena para dalje zagrijava da bi postala pregrijana para.
Cijevi za grijanje:Gdje se para iz turbine visokog{0}}a šalje nazad u kotao kako bi se ponovo zagrijala prije ulaska u turbine srednjeg/niskog{1}}pritiska.
Visoko{0}}kolektori i cijevi za paru:Glavne cijevi koje prenose pregrijanu paru.
Dijelovi kotla pod pritiskom:Različite druge komponente unutar kotla elektrane koje rade na povišenim temperaturama.
5. Relevantni standardi
GB 5310: "Bešavne čelične cijevi za kotao visokog pritiska"(Primarni kineski standard koji specificira 12CrMoG).
ASTM A335 / ASME SA335:Ovo je ekvivalentan američki standard, gdje je uporediva ocjenaP2.
DIN 17175:Njemački standard, gdje je slična ocjena13CrMo44.
EN 10216-2:Evropski standard, gdje je slična ocjena13CrMo4-5.
6. Proizvodnja i prerada
Proces proizvodnje:Obično se proizvodi kaobešavne cijevikroz procese poput vruće ekstruzije ili pirsinga kako bi se osigurala homogenost i čvrstoća pod pritiskom.
Toplinska obrada:Isporučuje se unormalizirano i temperirano (N&T)stanje. Ova termička obrada optimizira mikrostrukturu (obično fini bainit) kako bi se postigla najbolja kombinacija čvrstoće, žilavosti i otpornosti na puzanje.
zavarivanje:Zahteva pažljiv postupak.
Pred{0}}zagrijavanje:Preporučuje se ~150-250 stepeni (300-480 stepeni F).
Termička obrada nakon-zavarivanja (PWHT):Obavezno. Izvodi se na ~650-680 stepeni (1200-1250 stepeni F) da bi se ublažila zaostala naprezanja i ublažila zona pogođena toplotom (HAZ).
Poređenje s drugim uobičajenim kotlovskim čelicima
| Steel Grade | Tip | Ključna karakteristika | Tipična maksimalna temp |
|---|---|---|---|
| 20G | Carbon Steel | Ekonomičan, dobre snage | ~450 stepeni (842 stepena F) |
| 12CrMoG | Niska Cr-Mo | Dobra snaga puzanja | ~580 stepeni (1076 stepeni F) |
| 15CrMoG | Niska Cr-Mo | Viši Cr za bolju otpornost na oksidaciju | ~550 stepeni (1022 stepena F) |
| 12Cr1MoVG | Cr{0}}Mo{1}}V | Vanadijum dodaje superiornu snagu puzanja | ~590 stepeni (1094 stepena F) |
| T/P91, T/P92 | Visoka Cr-Mo | Napredni čelici visoke-čvrstoće{1}}otporni na puzanje | ~650 stepeni (1202 stepena F) |
Zaključak
12CrMoGje temeljni i pouzdan materijal za rad u termoenergetskoj industriji. Predstavlja kritičan korak naprijed u odnosu na ugljični čelik, nudeći neophodnu otpornost na puzanje i visoku{1}}temperaturnu čvrstoću za mnoge dijelove kotla koji rade na srednjim do visokim parametrima pare. Njegova dobro-shvaćena svojstva i utvrđene smjernice za zavarivanje i proizvodnju čine ga izborom od povjerenja za inženjere.
