T91 háþrýsti stálpípa gæðatrygging
T91 stál er ný tegund af martensitic hitaþolnu stáli þróuð af American National elephant ridge laboratory og Metallurgical Materials Laboratory bandaríska brennsluverkfræðifyrirtækisins. Á grundvelli 9Cr1MoV stáls dregur það úr kolefnisinnihaldi, takmarkar stranglega innihald brennisteins og fosfórs og bætir við litlu magni af vanadíum og níóbíum til málmblöndur.
Stálgráða T91 óaðfinnanlegs stálrörs sem samsvarar T91 stáli er x10crmovnnb91 í Þýskalandi, hcm95 í Japan og tuz10cdvnb0901 í Frakklandi.
Innihald þáttar
S ≤0,01
Si 0,20-0,50
Kr 8.00-9.50
mán 0,85-1,05
V 0,18-0,25
Nb 0,06-0,10
N 0,03-0,07
Ni ≤0,40
Hver álhluti í T91 stáli gegnir því hlutverki að styrkja fasta lausn, styrkja dreifingu og bæta oxunarþol og tæringarþol stálsins. Sértæk greining er sem hér segir.
①Kolefni er augljósasti þátturinn í styrkingu á föstu lausnum í stáli. Með aukningu á kolefnisinnihaldi eykst skammtímastyrkur stáls og mýkt og seigja minnkar. Fyrir martensitic stál eins og T91 mun aukning á kolefnisinnihaldi flýta fyrir kúlumyndun og samsöfnun karbíðs, flýta fyrir endurdreifingu álhluta og draga úr suðuhæfni, tæringarþol og oxunarþol stáls. Þess vegna vill hitaþolið stál almennt draga úr kolefnisinnihaldi, Hins vegar, ef kolefnisinnihaldið er of lágt, mun styrkur stálsins minnka. Samanborið við 12Cr1MoV stál minnkar kolefnisinnihald T91 stáls um 20%, sem ákvarðast með því að taka ítarlega tillit til áhrifa ofangreindra þátta.
②T91 stál inniheldur snefilefni köfnunarefnis og hlutverk köfnunarefnis endurspeglast í tveimur þáttum. Annars vegar gegnir það hlutverki að styrkja solid lausn. Leysni köfnunarefnis í stáli við stofuhita er mjög lítill. Í ferli suðuhitunar og hitameðhöndlunar eftir suðu mun VN fast lausn og útfellingarferli eiga sér stað í röð á hitaáhrifasvæði T91 stáls eftir suðu: austenítíska uppbyggingin sem myndast á hitaáhrifasvæðinu við suðuhitun eykur köfnunarefnisinnihald vegna upplausn VN, og þá eykst ofmettun í eðlilegri hitauppbyggingu, Í síðari hitameðferð eftir suðu er fínn VN úrkoma, sem eykur stöðugleika örbyggingarinnar og bætir varanlegan styrk hitaáhrifasvæðisins. Á hinn bóginn inniheldur T91 stál einnig lítið magn af A1. Köfnunarefni getur myndað A1N með því. A1N er aðeins leyst upp í fylkið þegar það er yfir 1100 ℃ og fellur aftur út við lægra hitastig, sem getur haft góð dreifingarstyrkjandi áhrif.
③Að bæta við krómi er aðallega til að bæta oxunarþol og tæringarþol hitaþolins stáls. Þegar króminnihaldið er minna en 5% byrjar það að oxast kröftuglega við 600 ℃, en þegar króminnihaldið er allt að 5% hefur það góða oxunarþol. 12Cr1MoV stál hefur góða oxunarþol undir 580 ℃, og tæringardýpt er 0,05 mm / A. við 600 ℃, afköst byrjar að versna og tæringardýpt er 0,13 mm / A. Hægt er að auka króminnihald T91 í u.þ.b. 9% og þjónustuhiti getur náð 650 ℃. Helsta ráðstöfunin er að leysa upp meira króm í fylkinu.
④Vanadíum og níóbíum eru sterk karbíðmyndandi frumefni. Eftir viðbót geta þau myndað fínt og stöðugt álkarbíð með kolefni, sem hefur sterka dreifingarstyrkjandi áhrif.
⑤ Mólýbden er aðallega bætt við til að bæta hitastyrk stáls og gegna hlutverki styrkingar á föstu lausnum.
Endanleg hitameðhöndlun T91 er eðlileg + háhitatemprun. Stöðlunarhitastigið er 1040 ℃, stöðvunartíminn er ekki minna en 10 mínútur, hitunarhitinn er 730 ~ 780 ℃ og tíminn er ekki minna en 1 klst. Örbyggingin eftir loka hitameðferð er mildaður martensít.
Togstyrkur T91 stáls við stofuhita ≥ 585 MPa, flæðistyrkur við stofuhita ≥ 415 MPa, hörku ≤ 250 Hb, lenging (venjulegt hringsýni með 50 mm mælifjarlægð) ≥ 20%, leyfilegt álagsgildi [ ℃] = 6500 30 MPa.
Samkvæmt kolefnisjafngildisformúlunni sem alþjóðlega suðufélagið mælir með er kolefnisjafngildi T91
Það má sjá að T91 hefur lélega suðuhæfni.
T91 stál hefur mikla tilhneigingu til kuldasprungna og er viðkvæmt fyrir seinkuðum sprungum við ákveðnar aðstæður. Því verður að herða soðnu samskeytin innan 24 klukkustunda eftir suðu. Örbygging T91 eftir suðu er plötu- og ræma-martensít, sem hægt er að breyta í mildað martensít eftir temprun, og eiginleikar þess eru betri en plötu- og ræmamartensít. Þegar hitunarhitastigið er lágt eru mildunaráhrifin ekki augljós og suðumálminn er auðvelt að eldast og brotna; Ef hitunarhitastigið er of hátt (fer yfir AC1 línunni) getur samskeytin verið austenitized aftur og hert aftur í síðari kælingu. Á sama tíma, eins og nefnt er fyrr í þessari grein, ætti að huga að áhrifum mýkingarlags við ákvörðun temprunarhita. Almennt séð er hitunarhitastig T91 730 ~ 780 ℃.
Hitunartími stöðugt hitastigs T91 eftir suðu skal ekki vera styttri en 1 klst., til að tryggja fullkomna umbreytingu á byggingu þess í mildað martensít.
Til að draga úr afgangsálagi T91 stálsoðnu samskeytisins verður að stjórna kælihraðanum undir 5 ℃ / mín. Suðuferlið T91 stáls má sýna á mynd 3.
Forhitaðu 200 ~ 250 ℃; ② suðu, millilagshiti 200 ~ 300 ℃; ③ Kæling eftir suðu, með hraða 80 ~ 100 ℃ / klst; ④ 100 ~ 150 ℃ í 1 klst; ⑤ Hitun við 730 ~ 780 ℃ í 1 klst; ⑥ Kælið á hraða sem er ekki meiri en 5 ℃ / mín.
T91 Steel byggir á meginreglunni um málmblöndur, sérstaklega að bæta við litlu magni af snefilefnum eins og níóbíum og vanadíum. Háhitastyrkur hans og oxunarþol eru verulega bætt samanborið við 12 cr1mov stál, en suðuafköst þess eru léleg.
Pinnaprófið sýnir að T91 stál hefur mikla tilhneigingu til kuldasprungna. Að velja forhitun 200 ~ 250 ℃ og millilagshitastig 200 ~ 300 ℃ getur í raun komið í veg fyrir kalt sprunga.
T91 verður að kæla í 100 ~ 150 ℃ í 1 klst fyrir hitameðferð eftir suðu; Hitastig 730 ~ 780 ℃, tími ekki minna en 1 klst.
Ofangreint suðuferli hefur verið beitt við framleiðslu og framleiðslu á 200 MW og 300 MW kötlum, með viðunandi árangri og miklum efnahagslegum ávinningi.
