9Cr-1Mo-V (Grade P91/T91) սողացող ուժի ուժեղացված ֆերիտիկ (CSEF) լեգիրված պողպատ է, որը կառավարվում է ASTM A335 (խողովակ) և ASTM A213 (խողովակ): Այն հիմնականում օգտագործվում է բարձր ջերմաստիճանի գոլորշու վերնագրերում և տաքացնող խողովակաշարերում (մինչև 600°C), որպեսզի ավելի բարակ պատեր լինեն, քան P22-ը: Այն աղետալիորեն ձախողվում է IV տիպի ճեղքման միջոցով, եթե եռակցման և ջերմային բուժման խիստ արձանագրությունները ճշգրիտ չեն պահպանվում:
9CR-1MO ԿԱԹԱԹԱՑԻ ԽՈՂՈՎԱԿԻ ՄԱՍԻՆ ՀԱՄԱԽՈՐԴ ԴԱՇՏԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ
Ինչպե՞ս ենք հայտնաբերում IV տիպի ճաքը դաշտում:
Տեսողական զննում (VT) և ներկ թափանցող (PT) անբավարար են, քանի որ IV տիպի ճաքերը հաճախ սկսում են ենթամակերևույթը նուրբ միջկրիտիկական ջերմային ազդեցության գոտում (IC-HAZ): Դուք պետք է օգտագործեք Volumetric NDE, մասնավորապես, Ultrasonic Phased Array կամ Radiography, որպեսզի հայտնաբերեք այս խափանումները նախքան պատռվածքը:
Ինչու՞ է իմ շարժական կարծրության չափիչը <190 HB:
190 HBW-ից ցածր ցուցանիշը ցույց է տալիս «փափուկ կետ», որտեղ նյութը կորցրել է իր խտացված մարտենզիտի կառուցվածքը, որը, հավանաբար, կապված է ոչ պատշաճ հետեռակցման ջերմային մշակման (PWHT) կամ նորից նորմալացման ձախողման հետ: Այս հատվածը խախտել է սողացող ուժը և պետք է կտրվի և փոխարինվի. այն հնարավոր չէ տեղում վերանորոգել։
Կարո՞ղ ենք սառը թեքել P91 խողովակը հավասարեցման համար:
Ոչ: Սառը կռում P91-ն առաջացնում է մնացորդային լարումներ, որոնք ոչնչացնում են սողունի խզման կյանքը: Մոտավորապես 2,5%-ից ավելի ցանկացած լարում պահանջում է, որ կծիկը ենթարկվի վերանորմալացման և կոփման ամբողջական շրջանի: Շղթայական հոսքերի հետ համապատասխանեցման պարտադրումը ծառայության վաղաժամ ձախողման հիմնական պատճառն է:
9Cr-1Mo-V-ը պարզապես P22-ի արդիականացում չէ. դա պողպատի հստակ դաս է, որը պատրաստման ընթացքում իրեն ավելի շատ նման է կերամիկայի: Դրա կատարումն ամբողջությամբ հիմնված է վանադիումի և նիոբիումի նստվածքների միջոցով կայունացված մարտենզիտի կայուն միկրոկառուցվածքի վրա:
Հիմնական քիմիական բաղադրության թիրախներ (ASTM A335 P91)
Տարրերի
տիրույթ (%)
Գործառույթ
Chromium (Cr)
8.00 – 9.50
Օքսիդացման և կոռոզիայից դիմադրություն:
Մոլիբդեն (Mo)
0,85 – 1,05
Կոշտ լուծույթի ամրապնդում (Creep բազա):
Վանադիում (V)
0,18 – 0,25
Նստվածքների ամրացում (MX կարբոնիտրիդներ):
Նիոբիում (Nb)
0,06 – 0,10
Հացահատիկի սահմանի ամրացում.
Ազոտ (N)
0,030 – 0,070
Կարևոր է V/Nb կարբոնիտրիդի ձևավորման համար:
Ինժեներական պատկերացում. Եթե ազոտի կամ նիոբիումի պարունակությունը ընկնում է այս խիստ միջակայքներից, նյութը չի կարողանում ձևավորել անհրաժեշտ նստվածքները, ինչը թանկարժեք համաձուլվածքը դարձնում է ոչ ավելի ամուր, քան ստանդարտ P22 պողպատը:
Ինչո՞ւ պետք է P91-ը սառչի PWHT-ից առաջ:
P91-ը օդը կարծրացնում է: Եռակցումը պետք է սառչի մինչև մոտավորապես 100°C (212°F)՝ ապահովելու համար, որ ուստենիտը լիովին վերածվում է Մարտենզիտի: Եթե PWHT-ը սկսվում է, մինչ մետաղը դեռ ավստենիտիկ է, ապա անհրաժեշտ կոփված մարտենզիտի կառուցվածքը չի ձևավորվի, ինչը կհանգեցնի անմիջապես մեխանիկական անբավարարության:
Գործառնական իրողություններ. կարծրություն և միկրոկառուցվածք
P91 կարծրության «Ոսկե միջակայքը» 190 – 250 HBW է : Այս ցուցանիշը նյութի առողջության միակ ամենաարդյունավետ դաշտային ցուցանիշն է:
< 190 HBW. Ցույց է տալիս «փշրված» նյութը, որը ենթակա է օդապարիկի թռիչքի և վաղ սողքի ձախողման:
> 270 HBW. Ցույց է տալիս չափազանց կարծրություն, որը հանգեցնում է փխրունության և բարձր զգայունության սթրեսային կորոզիայի ճաքերի (SCC) նկատմամբ:
Ամենանենգ ձախողման ռեժիմը IV տիպի ճեղքումն է : Սա տեղի է ունենում եռակցման և հիմնական մետաղի միջև ընկած փափուկ գոտում: Քանի որ ճեղքը պայմանավորված է ժամանակի ընթացքում սողացող դատարկությունների պատճառով, այն քիչ նախազգուշացում է տալիս աղետալի պատռումից առաջ, եթե չկա խիստ ծավալային NDE ծրագիր:
Կարո՞ղ եք P91-ը զոդել ածխածնային պողպատին:
Այո, բայց դա ավելացնում է բարդությունը: Դուք պետք է օգտագործեք լցավորող մետաղ, որը համատեղելի է ցածր կարգի նյութի հետ (հաճախ P22 կամ Inconel), և ջերմային մշակման ռեժիմը պետք է հարգի ածխածնային պողպատի սահմանափակումները (խուսափելով ավելորդ կոփումից), մինչդեռ P91 HAZ-ը դեռ կոփում է:
Երբ 9Cr-1Mo կաթսայի խողովակը սխալ ընտրություն է
Առանց որակավորված WPS. Երբեք մի զոդեք P91 առանց հատուկ ընթացակարգի; այն անհանդուրժող է «ստանդարտ» մեղմ պողպատի տեխնիկայի նկատմամբ:
Չվերահսկվող միջանցումային ջերմաստիճաններ. Արգելվում է, եթե միջանցումային ջերմաստիճանը իջնի 200°C-ից (400°F) կամ գերազանցի 300°C-ից (570°F):
Ջրի մարում. Երբեք մի հանգցրեք P91 զոդումը: Այն պահանջում է դանդաղ սառեցում անշարժ օդում, որպեսզի հասնի ճիշտ փուլային փոխակերպմանը:
Force-Fitting. Բարձր կարծրությունը զուգորդվում է ուժային տեղադրման մնացորդային սթրեսի հետ, երաշխավորում է սթրեսային կոռոզիայից ճաքելը:
Հաճախակի տրվող հարցեր (որոշման տրամաբանություն)
Կարո՞ղ եմ օգտագործել P91-ը P22-ին փոխարինելու համար ավելի լավ երկարակեցության համար:
Դուք կարող եք, բայց այն գալիս է բարձր «NDE հարկով»: Թեև P91-ն առաջարկում է 2-3 անգամ սողացող ուժ՝ թույլ տալով ավելի բարակ պատեր, այն պահանջում է 100% ծավալային NDE և կարծրության փորձարկում: P22-ն ավելի ներողամիտ է և ավելի էժան՝ տեղադրելու համար, նույնիսկ եթե նյութի արժեքը ավելի ցածր է:
Արդյո՞ք P91-ը չի աշխատի, եթե հիդրոփորձարկվի քլորիդներ պարունակող ջրով:
Այո՛։ P91-ը քլորիդների առկայության դեպքում խիստ զգայուն է սթրեսային կորոզիայի ճեղքման (SCC) նկատմամբ: Եթե հիդրոփորձարկումն իրականացվում է չապականազերծված ջրով, և խողովակն անմիջապես չի չորանում, եռակցման մնացորդային լարումները կարող են առաջացնել ճաքեր, նախքան գործարանը սովորաբար միանալը:
Որո՞նք են այլընտրանքները, եթե P91-ի պատրաստումը չափազանց դժվար է:
Եթե գործառնական ջերմաստիճանը 540°C-ից ցածր է, P22-ը ստանդարտ, ներողամիտ այլընտրանք է: 600°C-ից ավելի ջերմաստիճանի դեպքում ինժեներները սովորաբար անցնում են ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատների (օրինակ՝ 304H կամ 347H), որոնք խուսափում են P91-ի փուլային փոխակերպման խնդիրներից, բայց ներկայացնում են ջերմային ընդլայնման մարտահրավերներ:
