نمای کلی: A335 P23
استاندارد: ASTM A335 / A335M- مشخصات استاندارد برای آلیاژ فریتی بدون درز-لوله فولادی برای سرویس با دمای بالا{2}.
درجه: P23- این یک ترکیب شیمیایی خاص و مجموعه ای از خواص مکانیکی را مشخص می کند.
نام مشترک:اغلب به عنوانT23در زمینه شکل محصول لوله و لوله کشی. این یک نسخه اصلاح شده از فولاد قدیمی T22 (P22) است.
1. ویژگی های کلیدی و برنامه های کاربردی
استفاده اولیه: لوله های بویلر و لوله های سوپرهیتر/گرم کندر نیروگاه‌ها (هم سوخت فسیلی و هم زیست توده) و دیگر دیگ‌های صنعتی-فشار و دمای بالا-.
مزیت کلیدی:P23 برای ارائه توسعه داده شداستحکام بالاتر در دماهای بالادر مقایسه با فولاد سنتی P22 (2.25Cr-1Mo) این اجازه می دهد تا:
دیواره های لوله نازک تر، راندمان انتقال حرارت را بهبود می بخشد.
کاهش وزن سیستم کلی دیگ بخار.
پتانسیل برای دما و فشار بخار عملیاتی بالاتر.
قابلیت جوشکاری:داردجوش پذیری عالیو در بسیاری از موارد نیازی به عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) ندارد، که مزیت قابل توجهی در صرفه جویی در هزینه و زمان نسبت به فولادهای P22 و P91 دارد. این به دلیل محتوای کم کربن و میکرو{4}}آلیاژ بودن آن است.
2. ترکیب شیمیایی (%)
ترکیب دقیقاً برای دستیابی به خواص مورد نظر کنترل می شود. عناصر کلیدی عبارتند از:
| عنصر | ترکیب (%) | هدف و یادداشت ها |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.04 - 0.10 | قدرت را فراهم می کند. برای بهبود جوش پذیری پایین نگه داشته می شود. |
| منگنز (Mn) | 0.10 - 0.60 | اکسید کننده و تقویت کننده فولاد. |
| فسفر (P) | حداکثر 0.030 | ناخالصی، برای جلوگیری از شکنندگی کم نگه داشته می شود. |
| گوگرد (S) | حداکثر 0.010 | ناخالصی، برای بهبود چقرمگی کم نگه داشته می شود. |
| سیلیکون (Si) | حداکثر 0.50 | دی اکسید کننده |
| کروم (کروم) | 1.90 - 2.60 | مقاومت در برابر اکسیداسیون (پوسته پوسته شدن) و خوردگی در دماهای بالا را فراهم می کند. |
| مولیبدن (Mo) | 0.05 - 0.30 | در دماهای بالا استحکام را افزایش می دهد. |
| تنگستن (W) | 1.45 - 1.75 | یک عنصر کلیدی تقویت کننده، جایگزین برخی از مولیبدن می شود. |
| وانادیوم (V) | 0.20 - 0.30 | کاربیدهای پایداری را تشکیل می دهد و قدرت خزش را فراهم می کند. |
| نیوبیم (Nb) | 0.02 - 0.08 | کاربیدها و نیتریدهای ریز که مرزهای دانه را سنجاق می کنند و استحکام را افزایش می دهند. |
| بور (B) | 0.0005 - 0.006 | یک سخت کننده قوی که به طور قابل توجهی سختی پذیری و استحکام خزشی را بهبود می بخشد. |
| نیتروژن (N) | حداکثر 0.015 | کنترل شده برای بهینه سازی تقویت بارش. |
| آلومینیوم (Al) | حداکثر 0.030 | برای اکسیداسیون استفاده می شود. |
توجه:ترکیبی از W، V، Nb، و B چیزی است که به P23 استحکام بالای دمایی-ش می‌دهد.
3. خواص مکانیکی
لوله باید پس از عملیات حرارتی مناسب (نرمال سازی و تلطیف) شرایط مکانیکی زیر را در دمای اتاق برآورده کند.
| اموال | مورد نیاز |
|---|---|
| استحکام کششی | 510 مگاپاسکال (74 ksi) دقیقه |
| قدرت تسلیم | 400 مگاپاسکال (58 ksi) دقیقه |
| ازدیاد طول | 20٪ دقیقه (در 2 اینچ / 50 میلی متر) |
4. عملیات حرارتی
لوله A335 P23 می باشدهمیشه در شرایط گرما-درمان شده عرضه می شود. عملیات حرارتی استاندارد عبارت است از:
عادی سازی:تا دمای1040 درجه - 1080 درجه (1900 درجه فارنهایت - 1975 درجه فارنهایت)و سپس هوا-خنک شد.
خلق و خوی:دوباره تا دمای730 درجه - 800 درجه (1350 درجه فارنهایت - 1475 درجه فارنهایت)و سپس هوا-خنک شد.
این فرآیند یک ریزساختار ریزدانه‌ای- (بینیت تمپر شده) ایجاد می‌کند که تعادل بهینه‌ای از استحکام و چقرمگی را فراهم می‌کند.
5. مزایا نسبت به سایر درجات
در مقابل A335 P22 (2.25Cr-1Mo):استحکام بالاتر، امکان ایجاد دیوارهای نازک تر. جوش پذیری بهتر، اغلب نیاز به PWHT را از بین می برد.
در مقایسه با A335 P91 (9Cr-1Mo-V):هزینه کمتر، جوش‌پذیری بهتر (الزامات PWHT کمتر) و مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتر در محیط‌های خاص، اگرچه P91 استحکام بالاتری در دماهای بسیار بالا دارد.
خلاصه
A335 P23یک لوله فولادی مدرن با کارایی بالا-کروم-مولی آلیاژی است که به طور خاص برای شرایط سخت کاربردهای دیگ بخار و سوپرهیتر طراحی شده است. ترکیب شیمیایی بهینه‌شده آن، متمرکز بر تنگستن و بور، استحکام خزشی عالی{3}}در دمای بالا و جوش‌پذیری فوق‌العاده را فراهم می‌کند و آن را به یک انتخاب مقرون‌به‌صرفه{4} و کارآمد برای سیستم‌های تولید برق مدرن تبدیل می‌کند.
هنگام تهیه یا کار با این ماده، اطمینان از مطابقت کامل با مشخصات ASTM A335، از جمله الزامات شیمیایی، مکانیکی و عملیات حرارتی، و پیروی از روش‌های جوشکاری واجد شرایط بسیار مهم است.
