Mikä on P22-teräsputki?
P22 on matala-seosteinen kromi-molybdeeniteräsputki, joka kuuluu ASTM A335 -perheeseen. Sen koostumus koostuu noin 2,25 % kromista ja 1 % molybdeenistä, josta on peräisin yleinen lyhenne 2-1/4Cr-1Mo. Laji on määritelty silloin, kun käyttölämpötila ja paine ylittävät hiiliteräksen käytännöllisen kyvyn, mutta missä korkeampi seostettu tai ruostumaton materiaali ei olisi taloudellisesti perusteltua.
Kromi kestää hapettumista ja hilseilyä lämpötilassa; molybdeeni lisää virumislujuutta ja auttaa materiaalia kestämään hidasta muodonmuutosta jatkuvassa kuormituksessa. Yhdistelmä antaa P22-putken pitää hyödyllisen lujuuden metallin lämpötiloissa, jotka lähestyvät 590 astetta.
Kemiallinen koostumus
Laji on niukka{0}}seostettu teräs, jonka hiilipitoisuus on kontrolloitu alhainen, jäämiä on rajoitetusti ja kromi-molybdeenitasapaino on tarkoituksella. Alla olevat vaihteluvälit ovat A335-spesifikaatiossa käytetyt arvot.
| Elementti, paino-% | Vaatimus | Toiminto |
|---|---|---|
| Cr | 1.90-2.60 | Hapettumis- ja hilseilykestävyys; edistää kohonnutta{0}}lämpötilaa |
| Mo | 0.87-1.13 | Virumisenkestävyys ja korkean lämpötilan{0}}vetolujuus |
| C | 0.05-0.15 | Lujuus, tasapainotettu hitsattavuutta ja sitkeyttä vastaan |
| Mn | 0.30-0.60 | Hapettumisen ja kovuuden tunkeutuminen |
| Si | 0,50 max | Deoksidaatio |
| P / S | enintään 0,025 kukin | Jäljellä oleva säätö sitkeyden ja hitsin lujuuden kannalta |
Pieniä määriä mangaania, piitä ja jäännöselementtejä on läsnä tukemaan hapettumista ja optimoimaan lujuuden ja sitkeyden välistä tasapainoa. Fosforin ja rikin rajat ovat tiukemmat kuin tavallisessa hiiliteräksessä, koska materiaalin on säilytettävä lovisitkeys hitsauksen ja lämpökäsittelyn jälkeen.
Mekaaniset ominaisuudet ja kovuus
| Kiinteistö huoneenlämmössä | Vaatimus |
|---|---|
| Vetolujuus | Vähintään 415 MPa (60 ksi), ylöspäin seinä- ja lämpökäsittelyllä |
| Sadonvoimakkuus | Vähintään 205 MPa (30 ksi). |
| Pidentymä | Vähintään 30 % 50 mm:ssä |
| Kovuus | Tyypillisesti 150-250 HB riippuen lämpökäsittelystä, testattu ASTM E10:n mukaisesti |
Kovuus on pikemminkin prosessin indikaattori kuin suunnitteluominaisuus. Normalisointia ja karkaisua käytetään tasapainon saavuttamiseksi kovuuden ja sitkeyden välillä: alueen yläosassa oleva kovuus voi vaikeuttaa työstöä ja taivutusta, kun taas alueen alaosan kovuus voi viitata riittämättömään lujuuteen. Käytännössä kovuustulos luetaan yhdessä veto- ja iskutietojen kanssa eikä erikseen.
Käyttäytyminen korkeassa lämpötilassa
Lämpötilassa kromipitoisuus muodostaa vakaan oksidikerroksen, joka hidastaa edelleen hilseilyä, kun taas molybdeeni vähentää nopeutta, jolla materiaali hiipii kuormituksen alaisena. Tämä on mekanismi laadun vakiintuneen käytön takana voimalaitoskattiloissa ja petrokemian laitteissa, joissa putki toimii kuumana ja jatkuvasti vuosikymmeniä. Käytännön lisäetu on ferriittisen Cr-Mo-teräksen suhteellisen alhainen lämpölaajenemiskerroin verrattuna austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen, mikä vähentää lämpörasitusta rajoituksissa ja alentaa lämpöväsymisen riskiä käynnistyksen-ja sammutuksen aikana.
Laadun käyttölämpötilarajan yläpuolella virumisen muodonmuutos kiihtyy ja hapettumisesta tulee aggressiivisempaa. Suunnittelulämpötilojen tulee siksi olla peräisin soveltuvan luokan ja tuotemuodon rakennekoodin sallituista jännitystaulukoista, ei yleisestä materiaalikuvauksesta.
P22 Verrattuna P11:een
| Ominaisuus | P11 | P22 |
|---|---|---|
| Kromi | Noin 1,25 % | Noin 2,25 % |
| Molybdeeni | Noin 0,5 % | Noin 1,0 % |
| Lämpötilakyky | Sopii kohtalaisen korkean lämpötilan{0}}palveluun | Korkeampi, minkä vuoksi se on valittu kuumempiin ja raskaampiin linjoihin |
| Maksaa | Alhaisempi seospitoisuus | Korkeampi seospitoisuus |
P22:n korkeampi seossuhde lisää korkean lämpötilan{1}}suorituskykyä. Kahden lajin välillä valittaessa tulisi noudattaa käyttölämpötilaa, suunnittelupainetta ja sallittua jännitystä, eikä pelkästään materiaalikustannuksia, koska laatu, joka on marginaalinen suunnittelulämpötilassa, luo virumiselämän ongelman, jota mikään myöhemmän virran tarkastus ei pysty korjaamaan.
Tiheys ja valmistus huomioon ottaen
P22:n tiheys on noin 7,85 g/cm3, lähellä hiiliteräksen tiheyttä, mutta seosainepitoisuus antaa sille suuremman lujuus-/-painosuhteen korkeassa lämpötilassa. Suurempi massa pituusyksikköä kohti vaikuttaa tukiväliin, ripustimen suunnitteluun ja kuljetuskustannuksiin, ja näiden tulee näkyä putkistossa. Valmistuksessa erilaiset P22:n ja hiiliteräksen väliset liitokset edellyttävät yhteensopivaa täytemetallia ja kontrolloitua lämpökäsittelyä, ja paksujen osien hitsauksen jälkeisessä lämpökäsittelyssä on noudatettava hyväksyttyä hitsausmenettelyä.
FAQ
K: Mitkä ovat P22-teräsputken tärkeimmät kemialliset komponentit?
Kromi noin 2,25 % ja molybdeeni noin 1 % kontrolloidulla hiilellä ja pienillä määrillä mangaania ja piitä. Koostumus noudattaa ASTM A335:n kromi-molybdeeniseosteräsvaatimuksia.
K: Miksi P22 sopii korkean lämpötilan{1}}sovelluksiin?
Kromi muodostaa suojaavan oksidikerroksen lämpötilassa, kun taas molybdeeni lisää virumisvastusta, joten materiaali säilyttää käyttökelpoisen lujuuden noin 590 asteeseen asti.
K: Mikä on P22-putken kovuus?
Tyypillisesti välillä 150 - 250 HB käytetystä lämpökäsittelystä riippuen kovuustestauksen ollessa ASTM E10 ja tulkittu veto- ja iskutulosten ohella.
K: Mitä eroa on P22:lla ja P11:llä?
P22 sisältää noin 2,25 % kromia ja 1 % molybdeeniä, kun taas P11:ssä on noin 1,25 % kromia ja 0,5 % molybdeeniä. Korkeampi seospitoisuus antaa P22:lle paremman{7}}korkean lämpötilan korkeammilla materiaalikustannuksilla.
K: Mikä on P22-putken tiheys?
Noin 7,85 g/cm3, lähellä hiiliterästä, mikä tarkoittaa, että tuki- ja käsittelymääräysten tulee ottaa huomioon pitkien putkien paino.
K: Mikä standardi kattaa P22-putken?
Laji on saumaton ferriittiseosteräsputkispesifikaatio ASTM A335, joka kattaa kromi-molybdeenilaadut korkean lämpötilan{2}}käyttöön.
