ภาพรวม: SA-213 T11 คืออะไร
SA-213 T11เป็นข้อกำหนดมาตรฐานจากสมาคมอเมริกันเพื่อการทดสอบและวัสดุ (ASTM)สำหรับหม้อต้มเหล็กกล้าเฟอร์ริติกและออสเทนนิติกไร้ตะเข็บ ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน-
การกำหนด "T11" หมายถึงองค์ประกอบทางเคมีและเกรดวัสดุที่เฉพาะเจาะจง เป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำ-ที่ประกอบด้วยโครเมียม (Cr)และโมลิบดีนัม (Mo)ซึ่งให้ความแข็งแรงและทนต่ออุณหภูมิได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างมาก
ลักษณะสำคัญและการประยุกต์
ประเภทวัสดุ:เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ- (โครเมียม-โมลิบดีนัม)
คุณสมบัติหลัก:ดีความแรงของการคืบคลาน(ความต้านทานต่อการเสียรูปภายใต้-การสัมผัสกับความเครียดและอุณหภูมิสูงในระยะยาว)
ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน:ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนเนื่องจากมีโครเมียมทำให้สามารถทนต่อตะกรันที่อุณหภูมิสูงกว่าได้
ความสามารถในการเชื่อม:ดี แต่ต้องได้รับความร้อนก่อน-และหลัง-การอบด้วยความร้อนจากการเชื่อม (PWHT) เพื่อป้องกันการแตกร้าว
การใช้งานหลัก:
ท่อหม้อน้ำ:ผนังระบายความร้อนด้วยน้ำ-และส่วนอื่นๆ ของหม้อต้มน้ำที่มีอุณหภูมิสูง
ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์:ท่อที่ให้ความร้อนแก่ไอน้ำเพิ่มเติมหลังจากที่ออกจากถังหม้อไอน้ำ โดยทำงานที่อุณหภูมิและความดันสูงสุดในระบบ
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน:ในบริการที่ต้องการความแข็งแรงสูงกว่าที่เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถให้ได้
องค์ประกอบทางเคมี (%)
องค์ประกอบได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดโดยมาตรฐาน ASTM A213 ด้านล่างเป็นช่วงทั่วไป:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (%) |
|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | 0.05 - 0.15 |
| แมงกานีส (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| ฟอสฟอรัส (P) | สูงสุด. 0.025 |
| ซัลเฟอร์ (S) | สูงสุด. 0.025 |
| ซิลิคอน (ศรี) | 0.50 - 1.00 |
| โครเมียม (Cr) | 1.00 - 1.50 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 0.44 - 0.65 |
เหตุใดองค์ประกอบนี้จึงมีความสำคัญ:
โครเมียม (Cr):ปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน (ตะกรัน) และการกัดกร่อน
โมลิบดีนัม (Mo):เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและปรับปรุงความต้านทานการคืบคลาน
คุณสมบัติทางกล
มีการระบุคุณสมบัติทางกลสำหรับวัสดุในสภาวะการรักษาความร้อนแบบปกติและแบบปรับอุณหภูมิ
| คุณสมบัติ | ความต้องการ |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง | ต่ำสุด. 415 MPa (60,000 psi) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | ต่ำสุด. 205 MPa (30,000 psi) |
| การยืดตัว | ต่ำสุด . 30% (บนความยาวเกจ 2 นิ้ว) |
ช่วงอุณหภูมิ
อุณหภูมิที่มีประโยชน์สูงสุด:ขึ้นไป~565 องศา (~1,050 องศาฟาเรนไฮต์)เพื่อการบริการที่ต่อเนื่อง นอกจากนี้ ความแข็งแรงลดลงอย่างมาก และควรใช้เกรดอื่นๆ เช่น T22 (2.25% Cr) หรือเหล็กกล้าไร้สนิม
อุณหภูมิต่ำสุด:เหมาะสำหรับลงไป-29 องศา (-20 องศาฟาเรนไฮต์)- สำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า อาจจำเป็นต้องมีการทดสอบแรงกระแทก
เปรียบเทียบกับเกรดทั่วไปอื่น ๆ
| ระดับ | ชื่อสามัญ | องค์ประกอบ | คุณสมบัติที่สำคัญ | อุณหภูมิสูงสุดทั่วไป |
|---|---|---|---|---|
| SA-213 T11 | 1.25Cr-0.5Mo | โครเมียม 1.25%, 0.5% โม | แข็งแรงและทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดี | ~565 องศา (1,050 องศาฟาเรนไฮต์) |
| SA-213 T22 | 2.25Cr-1Mo | โครเมียม 2.25%, 1.0% โม | ดีกว่าความแข็งแรงและออกซิเดชั่นมากกว่า T11 | ~580 องศา (1,075 องศาฟาเรนไฮต์) |
| SA-213 T9 | 9Cr-1Mo | โครเมียม 9%, 1% โม | ทนต่อการกัดกร่อน/ออกซิเดชั่นได้สูงขึ้นอีกด้วย | ~650 องศา (1200 องศาฟาเรนไฮต์) |
| SA-213 T91 | 9Cr-1Mo-V | 9% Cr, 1% Mo, V, Nb | เหล็กกล้าต้านทานการคืบคลานที่มีความแข็งแรงสูง- | ~650 องศา (1200 องศาฟาเรนไฮต์) |
| SA-213 ทีพี304 | สแตนเลส 304 | โครเมียม 18%, นิกเกิล 8% | ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ใช้สำหรับอุณหภูมิที่สูงมาก | ~815 องศา (1500 องศาฟาเรนไฮต์) |
ข้อควรพิจารณาในการแปรรูปและการเชื่อม
การทำงานกับ T11 ต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ:
การทำความร้อนเบื้องต้น: บังคับ.โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงของ200 องศา - 300 องศา (400 องศา F - 575 องศา F)เพื่อป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจน-เกิดการแตกตัวด้วยความเย็น
หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT): บังคับ.ดำเนินการที่~1150 องศา F - 1350 องศา F (620 องศา - 730 องศา )ถึง:
บรรเทาความเครียดที่ตกค้าง
ปรับโครงสร้างจุลภาคของมาร์เทนซิติกแข็งให้เย็นลงในเขตความร้อน-ที่ได้รับผลกระทบ (HAZ)
คืนความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อน
วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม:อิเล็กโทรดชอบE8018-B2หรือโลหะเติมเช่นER80S-B2โดยทั่วไปจะใช้เพื่อให้ตรงกับองค์ประกอบและคุณสมบัติของโลหะฐาน
สรุป
SA-213 T11 เป็นเหล็กกล้าโลหะผสมที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าและปิโตรเคมีให้ความสมดุลที่ยอดเยี่ยมของ-ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน และความสามารถในการขึ้นรูป ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีแรงดันวิกฤต เช่น ซุปเปอร์ฮีตเตอร์และท่อหม้อไอน้ำที่ทำงานเกินความสามารถของเหล็กกล้าคาร์บอน แต่ไม่ต้องการโลหะผสมหรือสเตนเลส-ที่สูงกว่าซึ่งมีราคาแพงกว่า
