Yleiskatsaus
10CrMo5-5 on matala-seostettu teräslaji, joka on erityisesti suunniteltu korkean lämpötilan huoltoon. Nimi noudattaa eurooppalaista standardiaEN 10216-2, joka kattaa saumattomat teräsputket painetarkoituksiin.
Aakkosnumeerinen koodi jakautuu seuraavasti:
10: Arvioitu hiilipitoisuus prosentin sadasosina (enintään 0,10 %).
Cr: Kromi, joka kestää hapettumista (hilseilyä).
Mo: Molybdeeni, joka tarjoaa korkean -lämpötilojen lujuuden ja virumiskestävyyden.
5-5: Edustaa kromin (0,5–0,8 %) ja molybdeenin (0,4–0,6 %) likimääräistä prosenttiosuutta.
Tämä teräs on työhevosmateriaali voimantuotannossa ja prosessiteollisuudessa paineistetuille järjestelmille, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa.
Tärkeimmät tekniset tiedot ja standardit
10CrCrMo5-5:tä säätelevät ensisijaisesti eurooppalaiset standardit, mutta sillä on suoria tai lähes suoria vastaavia muissa kansainvälisissä standardeissa.
| Vakio | Putken tyyppi | Vakionimi | Vastaavat arvosanat (samanlaiset) |
|---|---|---|---|
| EN 10216-2 | Saumaton | Saumattomat teräsputket painetarkoituksiin - Osa 2: Seosteiset ja seostamattomat{2}}teräsputket, joilla on määritellyt korkean lämpötilan ominaisuudet | - |
| ASTM A335 / ASME SA335 | Saumaton | Standardivaatimukset saumattomalle ferriittiseokselle-teräsputkelle korkean lämpötilan-käyttöön | P5 / P5c(Huomaa: Koostumusalueet ovat hyvin läheisiä, mutta eivät identtisiä) |
| DIN 17175 | Saumaton | Putket korkeille lämpötiloille | 15Mo3 (yleinen edeltäjä) |
| ISO 9329-2 | Saumaton | Saumattomat teräsputket painekäyttöön - Tekniset toimitusehdot - Osa 2: Seostamattomat ja seostetut teräkset, joilla on määritellyt korkean lämpötilan ominaisuudet | - |
Kemiallinen koostumus (tyypillinen standardin EN 10216-2 mukaan)
Koostumus on ratkaiseva haluttujen mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.
| Elementti | Sisältö (%) |
|---|---|
| Hiili (C) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,10 |
| Pii (Si) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,35 |
| Mangaani (Mn) | 0.40 - 0.70 |
| Fosfori (P) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,025 |
| rikki (S) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 |
| Kromi (Cr) | 0.50 - 0.80 |
| Molybdeeni (Mo) | 0.40 - 0.60 |
Mekaaniset ominaisuudet
Standardi takaa ominaisuudet asianmukaisen lämpökäsittelyn jälkeen (tyypillisesti normalisointi tai normalisointi ja karkaisu).
| Omaisuus | Arvo (huoneenlämpötilassa) |
|---|---|
| Sadonvoimakkuus (Rp0,2) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 240 MPa |
| Vetolujuus (Rm) | 440 - 590 MPa |
| Venymä (A) | suurempi tai yhtä suuri kuin 22 % |
Korkean-lämpötilan ominaisuudet:
Tämä on ensisijainen syy valita 10CrMo5-5. Se säilyttää merkittävän osan lujuudestaan korkeissa lämpötiloissa ja sillä on hyvävirumisvastus(hitaiden muodonmuutosten kestävyys jatkuvassa rasituksessa korkeissa lämpötiloissa). Sen maksimi käyttölämpötila on tyypillisesti korkeintaan550-600 astetta (1020-1110 astetta F).
Ominaisuudet ja edut
Erinomainen virumislujuus:Kestää pitkäaikaisen-altistuksen korkealle jännitykselle korkeissa lämpötiloissa ilman merkittäviä muodonmuutoksia.
Hyvä hitsattavuus:Se voidaan hitsata yleisillä menetelmillä, kuten TIG, MIG ja SMAW, vaikka esi{0}}kuumennus ja jälki{1}}hitsauslämpökäsittely (PWHT) ovat usein tarpeen halkeamien estämiseksi ja jännitysten lievittämiseksi.
Hyvä hapettumisenkestävyys:Kromipitoisuus muodostaa suojaavan oksidikerroksen, joka vastustaa hilseilyä (pinnan hapettumista) höyryympäristöissä.
Hyvä lämpöstabiilisuus:Sen mikrorakenne pysyy vakaana pitkiä aikoja korkeissa lämpötiloissa.
Hyvä muovattavuus ja työstettävyys:Voidaan taivuttaa ja valmistaa vakiotekniikoilla.
Yleiset sovellukset
10CrMo5-5 putkea käytetään yksinomaan vaativissa korkean-lämpötiloissa ja korkeapaineisissa ympäristöissä:
Voimalaitosten kattilat:Tulistimen putket, lämmitysputket, päähöyrylinjat ja muut korkean -lämpöpaineen osat.
Lämmönvaihtimet:Kemiantehtaissa ja jalostamoissa, joissa käsitellään korkean lämpötilan{0}}kaasuja tai nesteitä.
Petrokemian teollisuus:Krakkausuunien putkistojärjestelmiin ja muihin korkean lämpötilan{0}}prosesseihin.
Kaukolämpöjärjestelmät:Korkean{0}}lämpövesiputkistoon.
Valmistus- ja hitsausnäkökohdat
Esilämmitys:-Välttämätön ennen hitsausta vedyn aiheuttaman -kylmähalkeilun estämiseksi. Tyypilliset esi-lämpölämpötilat ovat välillä150-250 astetta (300-480 astetta F).
Jälki-hitsauksen lämpökäsittely (PWHT):Melkein aina pakollinen hitsauksen jälkeen:
Vapauta hitsauksen jäännösjännitykset.
Lämmitä kova mikrorakenne lämpö{0}}vaikutusvyöhykkeellä (HAZ).
Palauta korroosionkestävyys.
Tyypillinen PWHT-sykli sisältää kuumennuksen ~650-700 asteeseen (1200-1290 astetta F), pitoa ja ohjattua jäähdytystä.
Hitsaustarvikkeet:On käytettävä elektrodeja ja täytelankoja, joiden koostumus on yhteensopiva tai yli{0}}vastaava (esim. EN ISO 3580-A: E CrMo1).
Vertailu muihin kattilateräksiin
vs. P91 (X10CrMoVNb9-1): P91 has higher Chromium (9%) and added Vanadium and Niobium, making it significantly stronger at higher temperatures (>575 astetta ). 10CrMo5-5:tä käytetään vähemmän äärimmäisissä olosuhteissa ja se on kustannustehokkaampi.
vs. hiiliteräs (esim. A106 gr. B):Hiiliteräs on halvempaa, mutta menettää lujuutta nopeasti yli 425 astetta (800 astetta F). 10CrMo5-5:tä käytetään silloin, kun hiiliteräs ei riitä.
Johtopäätös
10CrMo5-5on luotettava ja -vakiintunut niukka-seosteinen teräs kattila- ja paineputkisovelluksiin, joissa käyttölämpötilat ylittävät hiiliteräksen ominaisuudet, mutta eivät vaadi kehittyneempiä (ja kalliimpia) 9-12 % kromiteräksiä. Sen tasapainoinen kromin ja molybdeenin koostumus tarjoaa erinomaisen yhdistelmän korkeissa lämpötiloissa kestävyyttä, virumiskestävyyttä ja hitsattavuutta, mikä tekee siitä perusmateriaalin lämpö- ja teollisuusvoimajärjestelmissä.
