- ASTM A213/ASME SA213 standardspecifikation för sömlösa ferritiska och asutenitiska panna av legerat stål, överhettare och värmeväxlarrör
Stålkvaliteten som specificeras av ASME SA-213-standarden är SA213 T91. Det är en helt ny typ av ferritiskt stål skapat av 9Cr-1Mo-stål genom att reglera mängden N-komponenter och lägga till en mindre mängd Nb- och V-mikrolegeringselement. Stålet uppvisar utmärkta all-around mekaniska egenskaper, inklusive hög hållbarhet och oxidationsbeständighet, stabil struktur och prestanda både före och efter ålder, bra svetsprestanda och bra processprestanda. Dess konstanta hållfasthetstemperatur och konstanta spänningstemperatur av hållbar styrka är högre och når 625 grader respektive 607 grader än austenitiskt rostfritt stål, som har en lägre värmeutvidgningskoefficient och högre värmeledningsförmåga. T91 (9Cr-1Mo) stål är tre gånger mer hållbart vid 600 grader än T9 (9Cr-1Mo) stål samtidigt som det behåller T9:s överlägsna korrosionsbeständighet vid hög temperatur.
Ett luftkylt martensitiskt stål med bra oxidationsbeständighet vid hög temperatur, krypbeständighet och termisk styrka, SA213 T91 har en hög legeringskoncentration. Den har en betydande tendens att härda vid svetsning och är extremt känslig för kallsprickor. Rördiametern mindre än 168 mm kallas T91, och rördiametern högre än 168 mm kallas P91. Standarderna för kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper är desamma för båda eftersom de tillhör samma stålklass. Krom, molybden, kol, mangan, kisel, vanadin, kväve och spårmängder av andra grundämnen är viktiga komponenter i SA213 T91. Medan molybden ökar krypmotståndet och hjälper materialets totala prestanda vid höga temperaturer, är krom ett nyckellegeringselement som ger oxidationsbeständighet och hög temperaturhållfasthet. Hårdhet och draghållfasthet tillhandahålls av kolhalten, medan materialets mekaniska egenskaper påverkas av andra legeringselement.
Kemisk sammansättning (procent) av ASME SA213 T91
| KEMISK SAMMANSÄTTNING ( procent ) | ||||||||||||||
| Standard | C | Mn | P, max | S, max | Si | Cr | Ni, max | Mo | Al, max | Ti, max | V | N | Obs | Zr, max |
| ASME SA213 T91 | 0.07-0.14 | 0.30-0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.40 | 0.85-1.05 | 0.02 | 0.01 | 0.18-0.25 | 0.030-0.070 | 0.06-0.10 | 0.01 |
ASME-pannan och tryckkärlskodens strikta krav uppfylls ofta av de mekaniska egenskaperna hos SA213 T91. Vid både låga och höga temperaturer uppvisar den stor draghållfasthet, sträckgräns och exceptionell slagseghet. Materialet är lämpligt för applikationer som utsätts för långvarig exponering för höga temperaturer på grund av dess enastående kryp- och spänningsbrottsförmåga.
Mekaniska egenskaper hos ASME SA213 T91
| MEKANISKA EGENSKAPER | |||
| Draghållfasthet, MPa, min | Sträckgräns, MPa, min | Förlängning ( procent ), min | Hårdhet, max |
| 585 | 415 | 20 | 250 HBW |
Värmebehandling av ASME SA213 T91
| Kvalitet | Typ | Austenitiserande/lösningsbehandlingstemperatur (grad) | Subkritisk glödgnings- eller anlöpningstemperatur (grad) |
| T91 | Normalisering plus Temperering | 1040-1080 | 730-800 |
Förbättring av ASME SA213 T91s mikrostruktur och egenskaper beror främst på värmebehandling. För att materialet ska ha önskad styrka, hårdhet och duktilitet normaliseras eller glödgas det ofta innan det härdas. Dessutom hjälper dessa värmebehandlingar till att minska restspänningen och stärker materialets motståndskraft mot temperaturinducerad deformation.
Med en maximal metallväggstemperatur på 625 grader används ASME SA213 T91 främst för att producera högtemperaturöverhettare och eftervärmare för underkritiska och överkritiska kraftverkspannor. Dessutom kan den användas som stål för tryckkärl och högtemperaturtryckkomponenter för kärnkraft. På grund av dess överlägsna mekaniska egenskaper vid hög temperatur och vätebeständighet vid hög temperatur, kan T91-material användas i stället för T22- och T5-materialrör i destillation, krackning och raffinaderier; T91-material är dock bättre lämpat för svavelrika miljöer än T22- och T5-material i pannan.
