فولاد 1.7380 چیست؟
1.7380 عدد Werkstoff یا شماره ماده آلمانی یک فولاد کروم-مولیبدن مقاوم در برابر حرارت است. در سیستم تعیین اروپا، همان فولاد 13CrMo4-5 نامیده می‌شود و به EN 10216-2، استاندارد لوله‌های فولادی بدون درز برای مقاصد تحت فشار با خواص دمایی بالا، تحویل داده می‌شود. نام قدیمی‌تر DIN 17175 13CrMo44 هنوز در نقشه‌های قدیمی دیده می‌شود اما توسط EN 10216-2 جایگزین شده است.
توجه داشته باشید که 1.7380 یک فولاد کروم-مولیبدن است و نباید آن را با 16Mo3 (شماره ماده 1.5415) اشتباه گرفت که یک فولاد کربن-مولیبدن کم آلیاژ بدون کروم است. این دو درجه دارای قدرت خزش و رفتار اکسیداسیون متفاوتی هستند و قابل تعویض نیستند.
ترکیب شیمیایی بر اساس EN 10216-2
شیمی 13CrMo4-5 برای ایجاد استحکام پایدار در دمای بالا و جوش پذیری خوب کنترل می شود. محتوای مولیبدن مقاومت در برابر خزش را در دمای بالا ایجاد می کند، در حالی که کروم مقاومت در برابر اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن را افزایش می دهد.
| عنصر | محدوده ترکیب (حداکثر مگر اینکه ذکر شده باشد) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.08 - 0.18% |
| سیلیکون (Si) | 0.35% |
| منگنز (Mn) | 0.40 - 1.00% |
| فسفر (P) | 0.025% |
| گوگرد (S) | 0.020% |
| کروم (کروم) | 0.70 - 1.15% |
| مولیبدن (Mo) | 0.40 - 0.60% |
| مس (مس) | 0.30% |
خواص مکانیکی
لوله بدون درز 13CrMo4-5 در شرایط تحویل (معمولاً نرمال شده یا نرمال شده و تمپر شده)، حداقل مقاومت تسلیم دمای اتاق حدود 300 مگاپاسکال را برای ضخامت دیوار تا 16 میلی‌متر ارائه می‌کند، و برای دیوارهای سنگین‌تر، با محدوده مقاومت کششی 440 تا 590 مگاپاسکال کاهش می‌یابد. مقداری که برای طراحی دیگ بخار و بخاری اهمیت دارد، مقاومت مقاوم در برابر دمای بالا است که در جدول EN 10216-2 تا حدود 550 درجه سانتیگراد نشان داده شده است و مبنای محاسبات تنش مجاز برای قطعات تحت فشار را تشکیل می دهد.
| ملک (دمای اتاق) | ارزش معمولی |
|---|---|
| قدرت تسلیم، دقیقه (t کمتر یا مساوی 16 میلی متر) | 300 MPa |
| استحکام کششی | 440 - 590 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول، حداقل | 20% |
| حداکثر دمای سرویس مداوم | حدود 550 درجه سانتیگراد |
چرا لوله بدون درز 1.7380 را انتخاب کنید؟
استحکام در دمای بالا: شیمی کروم-مولیبدن در برابر خزش بسیار بهتر از فولاد کربنی معمولی بالای 400 درجه سانتیگراد مقاومت می کند.
دیواره همگن: ساخت بدون درز استحکام و ضخامت دیواره یکنواخت را در اطراف محیط ایجاد می کند، بدون درز جوش برای بررسی در بدنه لوله.
مقاومت در برابر اکسیداسیون: محتوای کروم باعث کاهش پوسته پوسته شدن در دمای بالا در مقایسه با فولاد کربنی می شود.
خستگی و وظیفه چرخه ای: ریزساختار نرمال شده از چرخه حرارتی در سرویس دیگ بخار و بخاری پشتیبانی می کند.
تولید و عملیات حرارتی
لوله بدون درز 1.7380 با نورد گرم یا اکستروژن گرم از یک شمش سوراخ شده تولید می شود و به دنبال آن کشش سرد در جایی که تلورانس های ابعادی نزدیک مورد نیاز است، تولید می شود. عملیات حرارتی تحویل معمولاً نرمال‌سازی یا نرمال‌سازی و معتدل‌سازی برای اصلاح ساختار دانه و توسعه خواص مکانیکی مشخص شده است. آماده‌سازی سطح شامل ترشی و روغن‌کاری برای لوله‌های سرد کشیده می‌شود، در حالی که لوله‌های آماده‌شده گرم ممکن است در صورت درخواست با سطحی بدون رسوب عرضه شوند.
برنامه های کاربردی
لوله های دیگ بخار، سوپرهیتر و لوله های گرم کننده در نیروگاه های سوخت فسیلی.
خطوط و هدرهای بخار با دمای بالا در بویلرهای تاسیساتی و صنعتی.
لوله های هیتر و لوله های فرآیندی در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها.
لوله مبدل حرارتی برای سرویس هیدروکربن گرم.
نازل مخازن تحت فشار و لوله کشی بالای 400 درجه سانتیگراد.
جوشکاری و ساخت
13CrMo4-5 با فرآیندهای معمولی قابل جوش است، اما محتوای کروم و مولیبدن بالا، کنترل رویه را مهم می کند. پیش گرم کردن معمولاً برای مقاطع ضخیم تر اعمال می شود و عملیات حرارتی پس از جوش معمولاً برای قطعات تحت فشار برای بازگرداندن چقرمگی در ناحیه تحت تأثیر حرارت مورد نیاز است. فلزات پرکننده باید با ترکیب فلز پایه مطابقت داشته باشند و سوابق صلاحیت روش جوشکاری باید قبل از شروع ساخت بررسی شوند.
تست و مستندسازی
لوله بدون درز 1.7380 به EN 10216-2 با آزمایش کشش در هر گرما، آزمایش صاف کردن یا رانش و آزمایش هیدرواستاتیک هر لوله عرضه می شود. در صورت نیاز به سفارش، آزمایش ضربه Charpy و تأیید کشش در دمای بالا اضافه می شود. گواهی آزمایش آسیاب به EN 10204 نوع 3.1 یا 3.2 شماره حرارت، شیمی، نتایج مکانیکی، عملیات حرارتی و ابعاد را مستند می‌کند و باید قبل از ارسال برای قابلیت ردیابی قطعه تحت فشار درخواست شود.
سوالات متداول
Q1: معادل 1.7380 در استانداردهای EN چیست؟
1.7380 شماره مواد 13CrMo4-5 است که برای لوله های فشار بدون درز به EN 10216-2 تحویل داده شده است. نام قدیمی آلمانی DIN 17175 13CrMo44 به همان فولاد اشاره دارد.
Q2: آیا 1.7380 همان 16Mo3 است؟
No. 16Mo3 (1.5415) یک فولاد کربن-مولیبدن بدون کروم و با محتوای مولیبدن کمتر در حدود 0.25-0.35 درصد است. 13CrMo4-5 حاوی 0.70-1.15 درصد کروم و 0.40-0.40 درصد مقاومت در برابر حرارت و مولیبدن 0.60 درصد است که باعث مقاومت در برابر درجه حرارت و مولیب بالا می شود.
Q3: لوله 13CrMo4-5 در چه دمایی می تواند خدمت کند؟
EN 10216-2 خواص دمای بالا را تا حدود 550 درجه سانتیگراد ارائه می دهد. بالاتر از آن دما، تنش های طراحی به سرعت کاهش می یابد و درجات آلیاژی بالاتر مانند 10CrMo9-10 یا فولادهای ضد زنگ معمولاً انتخاب می شوند.
Q4: آیا لوله 1.7380 نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش دارد؟
برای کاربردهای تحت فشار، عملیات حرارتی پس از جوش به طور کلی مورد نیاز است و برای دیوارهای ضخیم تر، پیش گرمایش توصیه می شود. الزامات دقیق از مشخصات روش جوشکاری و کد فشار قابل اجرا پیروی می کند.
Q5: چه اندازه هایی در دسترس هستند؟
لوله های بدون درز 13CrMo4-5 معمولاً از حدود 10 میلی متر تا 660 میلی متر قطر خارجی و با ضخامت دیواره از 1 میلی متر تا 60 میلی متر عرضه می شوند. اندازه های بزرگتر و ابعاد ویژه با توافق با آسیاب تولید می شود.
Q6: چه گواهی هایی را باید درخواست کنم؟
درخواست گواهینامه آزمایش آسیاب نوع 3.1 EN 10204 به عنوان استاندارد، ارتقاء به نوع 3.2 با بازرسی مستقل در جایی که کد پروژه به آن نیاز دارد. در گواهینامه باید شماره مواد، استاندارد، شماره حرارت، شیمی، نتایج مکانیکی و شرایط عملیات حرارتی ذکر شود.
