Prehľad
10CrMo5-5 aj 13CrMo4-5 sú nízkolegované ocele navrhnuté špeciálne na prevádzku pri zvýšených teplotách. Patria do rodiny ocelí známych akožiaruvzdorné-ocele. Ich primárnou výhodou oproti obyčajnej uhlíkovej oceli je zlepšená pevnosť a odolnosť proti „tečeniu“ (pomalá, nepretržitá deformácia pri konštantnom namáhaní pri vysokých teplotách) a oxidácii.
Mená sú zEurópska norma EN 10216-2(Bezšvíkové oceľové rúry na tlakové účely - Technické dodacie podmienky: Časť 2: Rúry z nelegovaných a legovaných ocelí so špecifikovanými vlastnosťami pri zvýšených teplotách).
1. 10CrMo5-5
Ide o chróm-molybdénovú legovanú oceľ s dobrou zvárateľnosťou a vysokou-teplotnou pevnosťou.
Číslo materiálu (Werkstoff Nr.): 1.7338
Podobné normy:
ASTM A335 P5(Úplne ekvivalentné, hoci chemické zloženie nie je totožné)
DIN 17175(15Mo3 je podobný materiál nižšej-triedy)
Chemické zloženie (typické, z EN 10216-2)
| Prvok | obsah (%) |
|---|---|
| uhlík (C) | Menšie alebo rovné 0,15 |
| kremík (Si) | 0.10 - 0.35 |
| mangán (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| fosfor (P) | Menšie alebo rovné 0,025 |
| síra (S) | Menšie alebo rovné 0,015 |
| chróm (Cr) | 1.00 - 1.50 |
| molybdén (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Kľúčové vlastnosti a aplikácie
Servisný rozsah teploty:Ideálne pre-dlhodobú službu v500 stupňov až 550 stupňov (930 stupňov F až 1020 stupňov F)rozsah.
Vlastnosti:
Dobrá pevnosť pri tečení.
Dobrá odolnosť proti oxidácii a tvorbe vodného kameňa.
Dobrá zvárateľnosť so správnym tepelným spracovaním pred-a po{1}}zváraní (PWHT).
Bežné aplikácie:
Vysokoteplotné parovody a zberače v elektrárňach-.
Rúrky prehrievača a dohrievača v kotloch.
Výmenníky tepla a tlakové nádoby pre petrochemický priemysel.
2. 13CrMo4-5
Ide o jednu z najbežnejších a najuniverzálnejších chróm-molybdénových ocelí pre použitie pri zvýšených teplotách. Má vyššiu pevnosť ako 10CrMo5-5 vďaka vyššiemu obsahu uhlíka a chrómu.
Číslo materiálu (Werkstoff Nr.): 1.7335
Podobné normy:
ASTM A335 P11(veľmi blízky ekvivalent)
DIN 17175(13CrMo44 je rovnaký materiál)
Chemické zloženie (typické, z EN 10216-2)
| Prvok | obsah (%) |
|---|---|
| uhlík (C) | 0.10 - 0.18 |
| kremík (Si) | 0.10 - 0.35 |
| mangán (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| fosfor (P) | Menšie alebo rovné 0,025 |
| síra (S) | Menšie alebo rovné 0,015 |
| chróm (Cr) | 0.70 - 1.15 |
| molybdén (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Kľúčové vlastnosti a aplikácie
Servisný rozsah teploty:Vynikajúce pre-dlhodobú službu v500 stupňov až 560 stupňov (930 stupňov F až 1040 stupňov F)rozsah. Zvládne mierne vyššie teploty ako P5/10CrMo5-5.
Vlastnosti:
Vyššia pevnosť v ťahu a tečení ako 10CrMo5-5.
Dobrá húževnatosť a ťažnosť.
Dobrá odolnosť proti oxidácii.
Vyžaduje prísnu kontrolu zváracích postupov (pred-zahrievanie a PWHT sú povinné).
Bežné aplikácie:
Rúrky prehrievača a dohrievača.
Vysoko{0}}tlakové parné potrubia a zberače.
Potrubia petrochemických závodov pre-vysokoteplotné procesy.
Porovnávacia tabuľka: 10CrMo5-5 vs. 13CrMo4-5
| Funkcia | 10CrMo5-5 (1,7338 / ~P5) | 13CrMo4-5 (1,7335 / P11) |
|---|---|---|
| Kľúčový rozdiel | Dolný Cr, Dolný C | Vyššie Cr, vyššie C |
| uhlík (C) | Menšie alebo rovné 0,15 % | 0.10 - 0.18% |
| chróm (Cr) | 1.00 - 1.50% | 0.70 - 1.15% |
| molybdén (Mo) | 0.45 - 0.65% | 0.45 - 0.65% |
| Pevnosť | Dobre | lepšie |
| Zvárateľnosť | Dobre | Dobré, ale vyžaduje si viac starostlivosti |
| Typické použitie Temp | Až do ~550 stupňov | Až do ~560 stupňov |
Dôležité poznámky k výrobe a výrobe kotlových rúr
Tepelné spracovanie:Tieto potrubia sú vždy dodávané vnormalizované a temperovanéstave. Toto tepelné spracovanie je nevyhnutné na vytvorenie požadovanej mikroštruktúry (temperovaný bainit alebo ferit+perlit), ktorá poskytuje pevnosť a húževnatosť pri vysokých-teplotách.
zváranie:Zváranie je kritický proces.
Predohrev-je povinné, aby sa predišlo praskaniu za studena-vyvolanému vodíkom.
Tepelné spracovanie po zváraní (PWHT / zmiernenie stresu)je bezpodmienečne potrebné na obnovenie mikroštruktúry v tepelne-ovplyvnenej zóne (HAZ), zníženie zvyškových napätí a zabránenie zlyhaniam prevádzky.
Musia sa použiť zodpovedajúce alebo kompatibilné prídavné kovy (napr. ER80S-B3, E8018-B3 pre 13CrMo4-5/P11).
Ne{0}}deštruktívne testovanie (NDT):Podľa kódov tlakových nádob tieto rúry prechádzajú prísnym testovaním, vrátane ultrazvukového testovania, hydrostatického testovania a testovania vírivými prúdmi, aby sa zabezpečila integrita.
Zhrnutie
10CrMo5-5a13CrMo4-5sú ťažné materiály pre-vysokotlakové aplikácie vo výrobe energie a petrochemickom priemysle.
13CrMo4-5 (P11)je pevnejšia a používa sa pre náročnejšie aplikácie ako10CrMo5-5 (~P5).
Ich výkon závisí od presnej chemickej rovnováhy a prísneho dodržiavania postupov tepelného spracovania a zvárania počas výroby a výroby.
Pri výbere medzi nimi budú inžinieri konzultovať konštrukčné kódy (ako ASME B31.1) a zvážiť prevádzkový tlak, teplotu a požadovanú životnosť pri výbere najhospodárnejšieho a najbezpečnejšieho materiálu.
