Sammanfattning
SA-213 T22ärinte ett kolstål. Detta är en vanlig punkt av förvirring. Det är enlåg-legerat stålinnehållande krom och molybden. Den specificeras under ASME SA-213-standarden för sömlösa ferritiska och austenitiska stålpanna, överhettare och värmeväxlarrör.
Dess primära användning är i hög-temperatur- och högtryckssektioner av pannor, såsom överhettare och eftervärmare, där dess förbättrade hållfasthet och motståndskraft mot oxidation och krypning överträffar den hos kolstål.
Nyckelegenskaper
Materialtyp:Lågt-legerat stål (krom-molybden)
Vanligt namn:T22, 2,25 Cr-1 Mo
Standard:ASME SA-213 / ASTM A213 (de är identiska)
Tillverkningsprocess:Sömlös
Kemisk sammansättning (vikt %)
Sammansättningen är det som definierar T22 och ger den dess egenskaper.
| Element | Innehåll (%) |
|---|---|
| Kol (C) | 0.05 - 0.15 |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P) | 0,025 max |
| Svavel (S) | 0,025 max |
| Kisel (Si) | 0,50 max |
| Krom (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| Molybden (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Varför dessa element?
Krom (Cr):Ger förbättrad motståndskraft mot oxidation (avsättning) och korrosion, särskilt från svavelföreningar och ånga.
Molybden (Mo)Ökar hållfastheten vid förhöjda temperaturer och förbättrar motståndet mot krypning (långsam deformation under konstant stress vid höga temperaturer).
Mekaniska egenskaper
Standarden anger minimikrav på drag- och sträckgräns samt hårdhet.
| Egendom | Värde |
|---|---|
| Draghållfasthet | 415 MPa (60 ksi) min |
| Avkastningsstyrka | 205 MPa (30 ksi) min |
| Förlängning | Varies with wall thickness, typically >30% |
| Hårdhet (Brinell) | 163 HBW max (för normaliserat och härdat tillstånd) |
Varför används T22 i pannor? (Fördelar)
Utmärkt krypstyrka:Den viktigaste orsaken till dess användning. Den kan motstå det enorma interna trycket och höga temperaturer (vanligtvis upp till ~1100 grader F / 593 grader) i överhettnings- och återuppvärmningssektioner utan att deformeras med tiden.
Bra oxidationsbeständighet:Kromhalten bildar ett stabilt oxidskikt som skyddar metallen från ytterligare avlagringar i ång- och rökgasmiljöer.
Bra svetsbarhet:Den är lätt svetsbar med korrekta procedurer och lämpliga tillsatsmetaller (t.ex. ER90S-B3, E9015-B3).
Mikrostrukturell stabilitet:Den behåller sin styrka och bryts inte lätt ned under långa bruksperioder vid höga temperaturer.
Vanliga applikationer
Överhettarrör
Återuppvärmningsrör
Värmeväxlarröri hög-temperaturtjänst
Pannväggröri kraftpannor med hög-kapacitet,-högtryck
Jämförelse med kolstål (t.ex. SA-210 A1)
Det är bra att jämföra T22 med ett äkta pannrör i kolstål.
| Särdrag | SA-213 T22 (låglegering) | SA-210 A1 (kolstål) |
|---|---|---|
| Nyckelelement | 2,25 % Cr, 1 % Mo | Kol, mangan |
| Max servicetemp | ~1100 grader F (593 grader) | ~850 grader F (454 grader) |
| Styrka vid Temp | Hög(Bra krypstyrka) | Måttlig (begränsad över 800 grader F) |
| Oxidationsbeständighet | Bra | Rättvis |
| Kosta | Högre | Lägre |
| Typisk användning | Överhettare, eftervärmare | Vattenväggsrör, Economizers |
Värmebehandling och svetsning
Värmebehandling:T22-rör levereras iNormaliserad och tempereradskick. Denna värmebehandling är avgörande för att utveckla den optimala mikrostrukturen för hög-temperaturstyrka och seghet.
Svetsning:Kräver för-värmebehandling och efter-svetsvärmebehandling (PWHT) för att förhindra bildning av hårda, spröda martensitiska zoner i den värme-påverkade zonen (HAZ) och för att lindra kvarvarande spänningar. Att använda rätt tillsatsmetall (som TIG-stång ER90S-B3) är avgörande.
Potentiella problem
Spänningskorrosion (SCC):Kan uppstå i vissa miljöer om restspänningar inte avlastas.
Grafitisering:Efter mycket lång-exponering för temperaturer i intervallet 800-1100 grader F (427-593 grader), kan kol fällas ut som grafit, vilket potentiellt försvagar materialet. Detta är en välkänd långsiktig åldringsmekanism för T22.
Korrosion vid brand:Kan angripas av askaföreningar med låg--smältpunkt i vissa bränslemiljöer.
Sammanfattningsvis,SA-213 T22 är ett låglegerat arbetshäststålspeciellt designad för de mest krävande,-högtemperatursektionerna i moderna pannor, och erbjuder en pålitlig balans mellan styrka, krypmotstånd och oxidationsbeständighet som kolstål inte kan ge.
