T92 a P92: Jedno zloženie, dve formy produktu
T92 a P92 sú označenia rúr a rúr z tej istej 9Cr-2W martenzitickej žiaruvzdornej ocele. Písmeno T znamená rúrku a pochádza z ASME SA-213, ktorý zahŕňa bezšvíkové rúrky kotla, prehrievača a výmenníka tepla z feritickej a austenitickej legovanej ocele. Písmeno P znamená potrubie a pochádza z ASME SA-335, ktorý pokrýva bezšvíkové potrubie z feritickej legovanej ocele pre vysokoteplotné použitie. List preto opisuje skôr formu produktu a výrobnú cestu ako chémiu, pretože obe špecifikácie používajú rovnaký rozsah zloženia a rovnakú minimálnu pevnosť v ťahu a medzu klzu pre túto triedu.
Zloženie a mechanické požiadavky
Zliatina bola vyvinutá pre použitie v pare nad rozsahom starších ocelí 9Cr-1Mo a prídavok volfrámu spolu s bórom a dusíkom jej dodáva pevnosť pri tečení pri teplotách používaných v moderných vysoko účinných kotloch. Typické špecifikované hodnoty sú uvedené nižšie.
| Položka | Hodnota |
|---|---|
| Uhlík | 0,07 až 0,13 percenta |
| kremík | maximálne 0,50 percenta |
| mangán | 0,30 až 0,60 percenta |
| Fosfor / síra | 0,020 percent maximum / 0,010 percent maximum |
| Chromium | 8,50 až 9,50 percenta |
| molybdén | 0,30 až 0,60 percenta |
| Volfrám | 1,50 až 2,00 percenta |
| Vanád | 0,15 až 0,25 percenta |
| niób | 0,04 až 0,09 percenta |
| bór | 0,001 až 0,006 percenta |
| Dusík | 0,030 až 0,070 percenta |
| Minimálna pevnosť v ťahu | 620 MPa |
| Minimálna medza klzu | 440 MPa |
| Dodacia podmienka | Normalizovaný a temperovaný, temperovaný martenzit |
Prečo sa rúrka a rúrka v praxi líšia
Pretože zloženie je rovnaké, rozdiely, ktoré sú pre výrobcu dôležité, sú rozmerové a metalurgické. T92 sa vyrába ako rúrka s malým priemerom, relatívne tenkou stenou dierovaním za tepla, po ktorom nasleduje ťahanie za studena alebo valcovanie za studena na konečnú veľkosť, čo poskytuje tesnú toleranciu hrúbky steny a jemnú mikroštruktúru. P92 sa vyrába ako veľkopriemerová, hrubostenná rúra extrúziou, kovaním alebo valcovaním za tepla a používa sa pre zberače a hlavné parné potrubia. Ťažšia časť spracovaná za tepla sa ochladzuje pomalšie a prijíma viac práce pri vysokej teplote, takže predchádzajúca štruktúra austenitového zrna P92 je vo všeobecnosti hrubšia ako štruktúra T92 a údaje o húževnatosti a tečení sa preto uvádzajú oddelene pre dve formy produktu.
Aplikácie v energetických a procesných zariadeniach
T92 obsluhuje vykurovacie plochy kotla. Rúrka je vystavená vysokoteplotným spalinám a usadeninám popola na vonkajšej strane a vysokotlakovej oxidácii vodnej pary vo vnútri, takže odolnosť proti korózii na strane ohňa aj oxidačné správanie na strane pary sú súčasťou hodnotenia materiálu. P92 slúži zberačom, hlavnému parnému potrubiu a horúcemu prihrievaciemu potrubiu, kde úlohou je takmer výlučne vnútorná vysokotlaková a vysokoteplotná para spolu so záťažou systému spôsobenou tepelnou rozťažnosťou. Ani jeden produkt nie je oceľ na všeobecné použitie: oba sú vybrané pre superkritické a ultra superkritické jednotky, kde je teplota pary v rozsahu približne 580 až 620 stupňov C.
Výrobné, zváracie a kontrolné miesta
Predhrievanie sa bežne používa v rozsahu 200 až 250 stupňov C pred zváraním a teplota medzi prechodmi je riadená.
Zodpovedajúci prídavný kov sa používa pre koreň a pre plniace priechody, s plynovým volfrámovým oblúkovým zváraním pre koreň na rúrke s malým priemerom a riadeným prívodom tepla na všetkých priechodoch.
Tepelné spracovanie po zváraní sa vykonáva v rozsahu asi 750 až 780 stupňov C na temperovanie martenzitickej štruktúry a rýchlosti ohrevu a chladenia sú obmedzené pre ťažké spoje stien.
Pretože zliatina je tvrdá a citlivá na tepelné poškodenie, rezanie, ohýbanie a obrábanie sa vykonáva v tepelne spracovanom stave alebo s následným tepelným spracovaním.
Kontroly tvrdosti naprieč zvarom a tepelne ovplyvnenou zónou, plus ultrazvukové alebo rádiografické testovanie ťažkých spojov stien tvoria bežný záznam kvality.
FAQ
Otázka: Sú T92 a P92 z rovnakého materiálu?
Majú rovnaké zloženie 9Cr-2W a rovnakú minimálnu pevnosť v ťahu a medzu klzu, ale ide o dve rôzne formy produktov, ktoré sa riadia dvoma rôznymi špecifikáciami ASME.
Otázka: Aké sú čísla špecifikácií ASME?
Rúrka T92 je pokrytá ASME SA-213 a rúrka P92 je pokrytá ASME SA-335. Na obe sa tiež odvolávajú príslušné označenia ASTM a európske normy žiaruvzdornej ocele.
Otázka: Môže byť T92 použitý pre hlavnú parnú trubicu?
Iba ak je možné dodať rúrku s primeraným priemerom a hrúbkou steny pre túto úlohu. Potrubné aplikácie bežne používajú P92, pretože požadované priemery a hrúbky stien sú mimo rozsahu rúr.
Otázka: Prečo P92 často vykazuje hrubšiu štruktúru?
Je to za tepla opracovaný, ťažký profilový produkt. Pomalšie ochladzovanie a odlišná postupnosť deformácií vytvárajú hrubšiu veľkosť zŕn austenitu ako v rúre dokončenej za studena.
Otázka: Aká je maximálna prevádzková teplota?
Praktický rozsah je približne 580 až 620 stupňov C. Presné dovolené napätie pri danej teplote sa musí zistiť z tabuliek konštrukčných kódov pre použitú formu produktu.
Otázka: Prečo je potrebné tepelné spracovanie po zváraní?
Zváraním vzniká čerstvý, netemperovaný martenzit v tepelne ovplyvnenej zóne. Popúšťanie po zváraní obnovuje ťažnosť a húževnatosť a znižuje zvyškové napätie v spoji.
