نمای کلی
12Cr2MoWVTiB یک استفولاد مقاوم در برابر خزش-مقاوم در برابر حرارت بینیتی-. این به طور خاص برای کاربردهای-دما و فشار بالا{2}}، عمدتاً در صنعت تولید برق، طراحی شده است. این نام از نامگذاری استاندارد چینی (GB) پیروی می کند که ترکیب شیمیایی آن را توصیف می کند.
نام "12Cr2MoWVTiB" به صورت زیر تقسیم می شود:
12: میزان کربن تقریبی در صدم درصد (0.12% C).
Cr2: تقریباً 2٪ کروم.
مو: مولیبدن
W: تنگستن
V: وانادیوم
Ti: تیتانیوم
B: بور.
این معادل چینی (و بهبود یافته) فولادهایی مانند ASTM A213 T22 است که استحکام بالاتری در دمای- دارد.
ترکیب شیمیایی (٪ معمولی وزن، بر اساس GB 5310)
| عنصر | محتوا (%) | هدف |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.08 - 0.15 | قدرت اولیه را فراهم می کند. برای جوش پذیری خوب پایین نگه داشته می شود. |
| کروم (کروم) | 1.60 - 2.10 | مقاومت در برابر اکسیداسیون (پوسته پوسته شدن) و خوردگی را فراهم می کند. |
| مولیبدن (Mo) | 0.50 - 0.65 | استحکام و مقاومت در برابر خزش را در دماهای بالا افزایش می دهد. |
| تنگستن (W) | 0.30 - 0.55 | تقویت کننده محلول جامد؛ به طور قابل توجهی قدرت خزش را بهبود می بخشد. |
| وانادیوم (V) | 0.28 - 0.42 | کاربیدهای پایدار (VC، V4C3) را تشکیل می دهد که در برابر درشت شدن مقاومت می کنند و فولاد را تقویت می کنند. |
| تیتانیوم (Ti) | 0.08 - 0.18 | ذرات ریز قلع و TiC را تشکیل می دهد که مرزهای دانه را می چسباند و از رشد دانه جلوگیری می کند. |
| بور (B) | 0.002 - 0.006 | به مرزهای دانه جدا می شود، سختی پذیری و قدرت خزش را به طور چشمگیری افزایش می دهد. |
| سیلیکون (Si) | 0.45 - 0.75 | دی اکسید کننده در طول فولادسازی، مقداری استحکام را فراهم می کند. |
| منگنز (Mn) | 0.45 - 0.65 | اکسید زدا و با شکنندگی ناشی از گوگرد مبارزه می کند. |
| فسفر (P) | کمتر یا مساوی 0.025 | ناخالصی، برای جلوگیری از شکنندگی کم نگه داشته می شود. |
| گوگرد (S) | کمتر یا مساوی 0.015 | ناخالصی، برای جلوگیری از کوتاهی گرم کم نگه داشته می شود. |
ویژگی ها و ویژگی های کلیدی
قدرت خزش عالی: این مهم ترین خاصیت آن است. خزش تغییر شکل آهسته و دائمی یک ماده تحت تنش ثابت در دماهای بالا است. ترکیب پیچیده Mo، W، V، Ti و B یک ریزساختار بسیار پایدار ایجاد می کند که در برابر تغییر شکل در دوره های طولانی (مثلاً 100000 ساعت) مقاومت می کند.
مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب: محتوای 2% کروم یک لایه اکسید محافظ (Cr2O3) روی سطح ایجاد می کند که اکسیداسیون (پوسته پوسته شدن) بیشتر را در محیط های بخار تا حدود 600 درجه کاهش می دهد.
پایداری ریزساختاری خوب: کاربیدها (V، Ti، Mo، W) به خوبی پراکنده می شوند و در طول زمان در برابر درشت شدن یا تجمع مقاومت می کنند، که برای حفظ استحکام طولانی مدت- بسیار مهم است.
جوش پذیری خوب: در حالی که مانند اکثر فولادهای آلیاژی به-گرمایش و{1}}عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) نیاز دارد، محتوای کربن پایین آن نسبت به فولادهای کربنی{{2} بالاتر، کمتر مستعد ترک خوردگی است. رویه های مناسب باید به شدت دنبال شود.
ریزساختار بینیتی: در شرایط نرمال شده و معتدل خود دارای ساختار بینیتی ظریفی است که ذاتاً در دماهای بالا قوی و سخت است.
کاربرد اصلی: لوله ها و لوله های بویلر
لوله های فولادی 12Cr2MoWVTiB تقریباً به طور انحصاری در ساخت و ساز استفاده می شوددیگ‌های{0}فشار بالادر:
نیروگاه های فوق بحرانی و فوق بحرانی-
دیگ های صنعتی بزرگ
مکان های خاص داخل دیگ که در آن استفاده می شود:
سوپرهیترها: لوله هایی که بخار را فراتر از نقطه اشباع آن گرم می کنند.
گرم کننده ها: لوله هایی که بخار را پس از عبور از توربین فشار قوی دوباره گرم می کنند.
لوله های بخار اصلی: لوله های انتقال بخار فوق گرم از دیگ به توربین.
این اجزا تحت شدیدترین شرایط در یک کارخانه کار می کنند، معمولاً در دماهای فلزی متفاوت از540 درجه تا 600 درجه (1000 درجه فارنهایت تا 1110 درجه فارنهایت)و فشار بیش از 2500 psi.
استانداردها و مشخصات
چین (استاندارد اصلی): GB 5310- "لوله های فولادی بدون درز برای دیگ فشار قوی"
اغلب با آن مقایسه می شود و می تواند جایگزینی برای:
ASTM A213 T22 (2.25Cr-1Mo) - 12Cr2MoWVTiB قوی تر است.
ASTM A213 T23 (2.25Cr-1.6W-V-Cb) - یک درجه مشابه و مدرن غربی.
تولید و عملیات حرارتی
لوله ها به صورت تولید می شوندبدون درز(جوش داده نشده) برای اطمینان از یکپارچگی تحت فشار بالا.
عملیات حرارتی استاندارد عبارت است از:
عادی سازی(حدود 1020-1060 درجه) و به دنبال آنمعتدل کردن(حدود 750-780 درجه).
این فرآیند ریزساختار بینیتی سخت و پایدار مورد نیاز برای سرویس را تولید می کند.
خلاصه
در اصل،12Cr2MoWVTiB یک ماده بسیار مهم برای تولید توان حرارتی پیشرفته و کارآمد است.طراحی آلیاژی پیچیده آن به نیروگاه ها اجازه می دهد تا در دماها و فشارهای بالاتر کار کنند، که به طور مستقیم بهراندمان بالاتر و انتشار کمتر. وقتی این نام گذاری را می بینید، نشان دهنده یک ماده-با عملکرد بالا است که برای سخت ترین محیط های با دمای بالا- مهندسی شده است.
