Co označení popisuje
Označení 12Cr2MoWVTiB je komprimované prohlášení o složení: asi 0,12 procent uhlíku, asi 2 procenta chrómu, plus molybden, wolfram, vanad, titan a malý přídavek boru. Tato třída patří do skupiny feritických ocelí se zvýšenou pevností při tečení, které byly vyvinuty tak, aby nesly vyšší namáhání při zvýšené teplotě než konvenční třídy chrom-molybden, takže konstruktér kotle může použít tenčí stěny a zvýšit tepelnou účinnost. Je standardizována v GB 5310 pro bezešvé ocelové trubky pro vysokotlaké kotle a je dodávána jako bezešvé trubky pro přehříváky, dohříváky a rozvody vodní stěny. Svým složením a účelem se řadí vedle ostatních druhů s nízkým obsahem chrómu používaných pro potrubí v ultrasuperkritických a superkritických kotlích, ačkoli přesné limity složení jsou ty, které jsou uvedeny v platné GB specifikaci, spíše než limity jakékoli jiné normy.
Chemické složení
| Živel | Typický rozsah, procenta | Funkce |
|---|---|---|
| Uhlík | 0.05 - 0.10 | Pevnost a kalitelnost |
| Křemík | maximálně 0,50 | Deoxidace |
| Mangan | 0.45 - 0.70 | Deoxidace, houževnatost |
| Fosfor | maximálně 0,025 | Zbytkový prvek, ovládaný |
| Síra | maximálně 0,015 | Zbytkový prvek, ovládaný |
| Chrom | 1.90 - 2.60 | Odolnost proti oxidaci, tvorba karbidů |
| Molybden | 0.50 - 0.65 | Pevné zpevnění roztoku |
| Wolfram | 0.45 - 0.65 | Pevné zpevňování roztoku, pracuje s molybdenem |
| Vanadium | 0.28 - 0.42 | Jemné stabilní karbidy pro pevnost při tečení |
| Titan | 0.06 - 0.10 | Stabilní nitridy, které spojují hranice zrn |
| Bor | 0.002 - 0.006 | Kalitelnost a pevnost hranic zrn |
Drobné legovací přísady dělají důležitou práci. Vanad, titan, wolfram a molybden tvoří během tepelného zpracování jemnou disperzi stabilních karbidů a nitridů a tyto částice brání pohybu dislokace při vysoké teplotě, což je přesně mechanismus, který dodává oceli její pevnost při tečení.
Mechanické vlastnosti a tepelné zpracování
Potrubí této třídy je dodáváno v normalizovaném a temperovaném stavu. Typické požadavky na pokojovou teplotu jsou minimální pevnost v tahu 620 MPa, minimální mez kluzu 440 MPa a minimální tažnost 19 procent, přičemž tvrdost je normálně udržována na maximu asi 250 HB. Tepelné zpracování je kritickým krokem ve výrobě: po proražení nebo vytlačení za tepla je trubka normalizována v oblasti 1050 až 1100 stupňů Celsia a ochlazena vzduchem, čímž vznikne jemná martenzitická nebo bainitická struktura, a poté je temperována v oblasti 750 až 780 stupňů Celsia, aby se uvolnilo napětí, obnovila se pevnost a vysrážela se fáze.
Protože pevnost jakosti závisí na struktuře precipitátu, měly by být normalizační a temperovací teploty zaznamenané na certifikátu mlýna čteny stejně pečlivě jako výsledky v tahu. Trubka, která splňuje požadavek na pevnost v tahu při pokojové teplotě, ale byla temperována mimo příslušný rozsah, nedosáhne své návrhové životnosti při tečení.
Rozsah služeb a aplikace
Typ se typicky používá v rozmezí asi 550 až 600 stupňů Celsia, což je nad praktickým limitem konvenčních 2,25Cr-1Mo trubek. Jeho hlavní aplikace jsou všechny ve vysoce účinných parogenerátorech.
Trubky přehříváku, kde se pára zvyšuje na svou konečnou teplotu
Trubky dohřívače, které vracejí částečně expandovanou páru do kotle
Potrubí vodní stěny a stěny pece v pokročilých provedeních kotlů
Vysokoteplotní parní potrubí a výstupní sběrače
Tlakové díly v parogenerátorech s rekuperací tepla s kombinovaným cyklem
Jeho obsah chrómu poskytuje přiměřenou odolnost proti usazování vodního kamene v páře a nízký obsah chrómu udržuje materiálové náklady pod 9 procenty druhů chromu, přičemž stále podporuje vyšší teploty kovu u moderních konstrukcí kotlů.
Svařování a výroba
Tato třída je svařitelná, ale je méně shovívavá než obyčejná uhlíková ocel. Svařování musí probíhat kvalifikovaným postupem s řízeným předehřevem, maximální interpass teplotou a tepelným zpracováním po svařování, aby nedocházelo k degradaci jemné struktury precipitátu ve spoji a tepelně ovlivněné zóně. Používají se nízkovodíkové spotřební materiály přizpůsobené složení, spoje musí být čisté a suché a kvalifikace postupu by měla zahrnovat zkoušku tvrdosti a v případě potřeby rázovou zkoušku napříč svarem. Konce trubek by měly být chráněny během skladování a přepravy a operace ohýbání nebo pěchování by měly být prováděny pomocí nástrojů, které nekontaminují povrch.
FAQ
Otázka: Jaký druh oceli je 12Cr2MoWVTiB?
Je to nízkochromová feritická ocel se zvýšenou pevností při tečení, standardizovaná v GB 5310 pro bezešvé potrubí vysokotlakého kotle.
Otázka: Proč třída obsahuje bor?
Velmi malý přídavek boru zlepšuje prokalitelnost a posiluje hranice zrn, což přispívá k tečení při vysoké teplotě.
Otázka: Jaký je normální rozsah provozní teploty?
Obvykle se používá mezi asi 550 a 600 stupni Celsia, nad praktickým limitem konvenčních chrom-molybdenových trubek.
Otázka: Jaké tepelné zpracování je vyžadováno?
Normalizace v oblasti 1050 až 1100 stupňů Celsia s chlazením vzduchem, následovaná temperováním v oblasti 750 až 780 stupňů Celsia.
Otázka: Lze trubku svařovat v terénu?
Ano, s kvalifikovaným postupem, řízeným předehřevem, nízkovodíkovým spotřebním materiálem a tepelným zpracováním hotového spoje po svařování.
Otázka: Jak se materiál ověřuje?
Certifikátem o zkoušce mlýna s tepelným číslem, chemickou analýzou, výsledky v tahu a zaznamenanými parametry tepelného zpracování, podpořené rozměrovou a nedestruktivní zkouškou.
