خلاصه بررسی اجمالی
12CrMoGیک استفولاد آلیاژی کروم-مولیبدن (Cr-Mo).به طور خاص برای سرویس‌های{0}در دمای بالا، عمدتاً در بویلرهای نیروگاه و مخازن تحت فشار طراحی شده است. "G" در نام آن مخفف "بویلر" (از استاندارد چینی "Guolu") است که نشان دهنده استفاده اختصاصی آن است.
این ترکیب عالی از استحکام، جوش پذیری و مقاومت در برابر خزش (تغییر شکل تحت تنش در دماهای بالا) در مقایسه با فولادهای کربنی ساده ارائه می دهد.
1. ویژگی ها و ویژگی های کلیدی
قدرت-درجه حرارت بالا:استحکام مکانیکی و یکپارچگی ساختاری خوبی را در دماهای تا حدود 580 درجه (1076 درجه فارنهایت) حفظ می کند.
مقاومت در برابر خزش:مزیت اصلی آن در برابر تغییر شکل آهسته و پیوسته ای که می تواند در فلزات تحت تنش ثابت در دماهای بالا رخ دهد، مقاومت می کند، که برای لوله های دیگ بخار بسیار مهم است.
مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب:محتوای کروم مقاومت بهتری در برابر پوسته پوسته شدن (اکسیداسیون) در محیط های بخار در مقایسه با فولادهای کربنی ایجاد می کند.
جوش پذیری خوب:با استفاده از تکنیک‌های رایج می‌توان آن را به آسانی جوش داد، اگرچه برای جلوگیری از ترک خوردن و بازیابی ریزساختار، معمولاً-گرمایش و- عملیات حرارتی قبل از جوش و-پست جوش (PWHT) مورد نیاز است.
چقرمگی و شکل پذیری:تعادل خوبی از قدرت و توانایی تغییر شکل بدون شکستگی را ارائه می دهد.
2. ترکیب شیمیایی (٪ معمولی وزنی)
ترکیب به شدت توسط استانداردها کنترل می شود. در اینجا یک محدوده معمولی بر اساس استاندارد چینی وجود داردGB 5310:
| عنصر | محتوا (%) | نقش عنصر |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.08 - 0.15 | استحکام و سختی اولیه را فراهم می کند. |
| سیلیکون (Si) | 0.17 - 0.37 | دی اکسید کننده در طول فولادسازی، استحکام را بهبود می بخشد. |
| منگنز (Mn) | 0.40 - 0.70 | استحکام و سختی را افزایش می دهد. |
| کروم (کروم) | 0.40 - 0.70 | مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر خزش و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد. |
| مولیبدن (Mo) | 0.40 - 0.55 | به طور قابل توجهی استحکام در دماهای بالا و مقاومت در برابر خزش را افزایش می دهد. |
| فسفر (P) | کمتر یا مساوی 0.025 | ناخالصی؛ برای جلوگیری از شکنندگی پایین نگه داشته شود. |
| گوگرد (S) | کمتر یا مساوی 0.015 | ناخالصی؛ برای بهبود شکل پذیری و جوش پذیری پایین نگه داشته می شود. |
3. خواص مکانیکی
خواص مکانیکی در دمای اتاق مشخص می شود. حداقل الزامات برای هر گیگابایت 5310 معمولاً عبارتند از:
| اموال | ارزش |
|---|---|
| قدرت تسلیم (Rp0.2) | بزرگتر یا مساوی 205 مگاپاسکال (بیشتر یا مساوی 30000 psi) |
| مقاومت کششی (Rm) | 415 - 560 مگاپاسکال (۶۰،000 - 81،۰۰۰ psi) |
| ازدیاد طول (A) | بزرگتر یا مساوی 21% |
توجه:در دماهای بالا، مقادیر مقاومت (به عنوان مثال، تنش مجاز) توسط کدهای مواد ارائه می شود و به طور قابل توجهی کمتر از مقادیر دمای اتاق است.
4. برنامه های کاربردی رایج
لوله‌های 12CrMoG منحصراً در محیط‌های-در دمای بالا و فشار{2} بالا استفاده می‌شوند:
لوله های سوپرهیتر:جایی که بخار اشباع بیشتر گرم می شود تا به بخار فوق گرم تبدیل شود.
لوله های بخاری:جایی که بخار از یک توربین فشار قوی-به دیگ بازگردانده می‌شود تا قبل از ورود به توربین‌های فشار متوسط/کم- دوباره گرم شود.
هدرهای دمای بالا-و لوله‌های بخار:لوله های اصلی که بخار فوق گرم را حمل می کنند.
قطعات تحت فشار بویلر:اجزای مختلف دیگر در دیگ بخار نیروگاه که در دماهای بالا کار می کنند.
5. استانداردهای مربوطه
GB 5310: "لوله های فولادی بدون درز برای دیگ فشار قوی"(استاندارد اولیه چینی که 12CrMoG را مشخص می کند).
ASTM A335 / ASME SA335:این همان استاندارد ایالات متحده است که در آن درجه قابل مقایسه استP2.
DIN 17175:استاندارد آلمان، که در آن درجه مشابه است13CrMo44.
EN 10216-2:استاندارد اروپا، که در آن درجه مشابه است13CrMo4-5.
6. ساخت و پردازش
فرآیند تولید:به طور معمول به عنوان تولید می شودلوله های بدون درزاز طریق فرآیندهایی مانند اکستروژن داغ یا سوراخ کردن برای اطمینان از همگنی و استحکام تحت فشار.
عملیات حرارتی:عرضه شده درنرمال و معتدل (N&T)وضعیت. این عملیات حرارتی ریزساختار (معمولاً یک بینیت ریز) را برای دستیابی به بهترین ترکیب از استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خزش بهینه می‌کند.
جوشکاری:نیاز به روش دقیق دارد.
پیش-گرم کردن:~150-250 درجه (300-480 درجه فارنهایت) توصیه می شود.
پست-تصفیه حرارتی جوش (PWHT):اجباری. در دمای ~650-680 درجه (1200-1250 درجه فارنهایت) برای کاهش تنش‌های پسماند و معتدل کردن منطقه متاثر از گرما (HAZ) اجرا می‌شود.
مقایسه با سایر فولادهای بویلر رایج
| درجه فولاد | تایپ کنید | ویژگی کلیدی | حداکثر دمای استفاده معمولی |
|---|---|---|---|
| 20G | فولاد کربن | اقتصادی، استحکام خوب | ~450 درجه (842 درجه فارنهایت) |
| 12CrMoG | کروم پایین-ماه | قدرت خزش خوب | ~580 درجه (1076 درجه فارنهایت) |
| 15CrMoG | کروم پایین-ماه | کروم بالاتر برای مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتر | ~550 درجه (1022 درجه فارنهایت) |
| 12Cr1MoVG | Cr-Mo-V | وانادیوم استحکام خزش فوق العاده ای را اضافه می کند | ~590 درجه (1094 درجه فارنهایت) |
| T/P91, T/P92 | کروم بالا-Mo | فولادهای پیشرفته-مقاوم در برابر خزش{1}} با استحکام بالا | ~650 درجه (1202 درجه فارنهایت) |
نتیجه گیری
12CrMoGیک ماده اساسی و قابل اعتماد در صنعت برق حرارتی است. این نشان‌دهنده یک گام مهم از فولاد کربنی است که مقاومت خزشی لازم و استحکام دمایی بالا را برای بسیاری از بخش‌های دیگ بخار که با پارامترهای بخار متوسط تا زیاد کار می‌کنند، ارائه می‌کند. ویژگی‌های خوب{3}}شناخته شده و دستورالعمل‌های جوشکاری و ساخت آن را به انتخابی قابل اعتماد برای مهندسان تبدیل می‌کند.
