Oversikt
12Cr2MoWVTiB er enkryp-bestandig, bainitisk varme-bestandig stål. Den er spesielt utviklet for bruk med høy-temperatur og høyt-trykk, først og fremst i kraftproduksjonsindustrien. Navnet følger den kinesiske standard (GB) nomenklaturen, som beskriver dens kjemiske sammensetning.
"12Cr2MoWVTiB"-betegnelsen brytes ned som:
12: Omtrentlig karboninnhold i hundredeler av en prosent (0,12 % C).
Cr2: Omtrent 2 % krom.
Mo: Molybden.
W: Wolfram.
V: Vanadium.
Ti: Titanium.
B: Bor.
Det er den kinesiske ekvivalenten (og forbedringen på) av stål som ASTM A213 T22, og tilbyr overlegen høy-temperaturstyrke.
Kjemisk sammensetning (typisk vekt-%, basert på GB 5310)
| Element | Innhold (%) | Hensikt |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.08 - 0.15 | Gir grunnleggende styrke. Holdes lavt for god sveisbarhet. |
| Krom (Cr) | 1.60 - 2.10 | Gir oksidasjon (avleiring) og korrosjonsbestandighet. |
| Molybden (Mo) | 0.50 - 0.65 | Forbedrer styrke og krypemotstand ved høye temperaturer. |
| Tungsten (W) | 0.30 - 0.55 | Solid løsning forsterker; forbedrer krypestyrken betydelig. |
| Vanadium (V) | 0.28 - 0.42 | Danner stabile karbider (VC, V4C3) som motstår forgrovning, og styrker stålet. |
| Titan (Ti) | 0.08 - 0.18 | Danner fine TiN- og TiC-partikler som fester korngrenser og forhindrer kornvekst. |
| Bor (B) | 0.002 - 0.006 | Separerer seg til korngrenser, øker herdbarheten og krypestyrken dramatisk. |
| Silisium (Si) | 0.45 - 0.75 | Deoksideringsmiddel under stålfremstilling, gir en viss styrke. |
| Mangan (Mn) | 0.45 - 0.65 | Deoksiderende middel og bekjemper sprøhet fra svovel. |
| Fosfor (P) | Mindre enn eller lik 0,025 | Urenhet, holdt lavt for å hindre sprøhet. |
| Svovel (S) | Mindre enn eller lik 0,015 | Urenhet, holdt lavt for å forhindre varm korthet. |
Nøkkelegenskaper og egenskaper
Utmerket krypestyrke: Dette er dens viktigste egenskap. Kryp er den langsomme, permanente deformasjonen av et materiale under konstant stress ved høye temperaturer. Den komplekse kombinasjonen av Mo, W, V, Ti og B skaper en veldig stabil mikrostruktur som motstår deformasjon over lange perioder (f.eks. 100 000 timer).
God oksidasjonsmotstand: ~2 % krominnhold gir et beskyttende oksidlag (Cr₂O₃) på overflaten, som bremser ytterligere oksidasjon (skalering) i dampmiljøer opp til ca. 600 grader.
God mikrostrukturell stabilitet: Karbidene (av V, Ti, Mo, W) er fint spredt og motstår forgrovning eller agglomerering over tid, noe som er avgjørende for å opprettholde langsiktig-styrke.
God sveisbarhet: Selv om det krever for-oppvarming og etter-sveisevarmebehandling (PWHT) som de fleste legert stål, gjør dets lave karboninnhold det mindre utsatt for sprekker enn høyere-karbonstål. Riktige prosedyrer må følges strengt.
Bainitisk mikrostruktur: I sin normaliserte og tempererte tilstand har den en fin bainitisk struktur, som er iboende sterk og seig ved høye temperaturer.
Primær bruksområde: Kjelrør og rør
12Cr2MoWVTiB stålrør brukes nesten utelukkende i konstruksjon avhøytrykkskjeler-i:
Superkritiske og ultra-superkritiske kraftverk
Store industrikjeler
Spesifikke steder i kjelen der den brukes:
Overhetere: Rør som varmer opp damp over metningspunktet.
Ettervarmere: Rør som varmer opp damp etter at den har passert gjennom-høytrykksturbinen.
Hoveddamprør: Rør som fører overopphetet damp fra kjelen til turbinen.
Disse komponentene opererer under de mest alvorlige forholdene i et anlegg, typisk ved metalltemperaturer fra540 grader til 600 grader (1000 grader F til 1110 grader F)og trykk over 2500 psi.
Standarder og spesifikasjoner
Kina (hovedstandard): GB 5310- "Sømløse stålrør for høytrykkskjele"
Det sammenlignes ofte med og kan være en erstatning for:
ASTM A213 T22 (2.25Cr-1Mo) - 12Cr2MoWVTiB er sterkere.
ASTM A213 T23 (2.25Cr-1.6W-V-Cb) – En lignende, moderne vestlig karakter.
Produksjon og varmebehandling
Rørene er produsert somsømløs(ikke sveiset) for å sikre integritet under høyt trykk.
Standard varmebehandling er:
Normalisering(rundt 1020-1060 grader ) etterfulgt avTempering(rundt 750-780 grader).
Denne prosessen produserer den tøffe, stabile bainitiske mikrostrukturen som kreves for service.
Sammendrag
I hovedsak,12Cr2MoWVTiB er et kritisk viktig materiale for avansert, effektiv termisk kraftproduksjon.Dens sofistikerte legeringsdesign gjør at kraftverk kan operere ved høyere temperaturer og trykk, noe som direkte oversettes tilhøyere effektivitet og lavere utslipp. Når du ser denne betegnelsen, betyr det et høy-materiale utviklet for de mest krevende høye-temperaturmiljøene.
