ԱՐԱԳ սահմանում. 9CR-1MO ԿԱԹԱԹԱՑԻ ԽՈՂՈՎԱԿ (91 ԴԱՍԱՐԱՆ)
91-րդ աստիճանը (P91/T91) սողացող ուժի ուժեղացված ֆերիտիկ (CSEF) լեգիրված պողպատ է, որը կառավարվում է ASTM A335/A213-ով: Այն օգտագործվում է ծայրահեղ գերկրիտիկական էլեկտրակայաններում և նավթաքիմիական վերնագրերում, որոնք աշխատում են մինչև 600°C (1110°F): Խափանումները աղետալիորեն տեղի են ունենում IV տիպի ճաքերի կամ փափուկ բծերի միջոցով, եթե եռակցման ջերմային ցիկլերը շեղվում են խիստ որակավորված ընթացակարգերից:
9Cr-1Mo-V (91 աստիճան) ներկայացնում է մետաղագործության կարևոր տեղաշարժ: Ի տարբերություն ներողամիտ P22-ի (2.25Cr), P91-ն առաջարկում է 2-3 անգամ ճկման ուժ՝ թույլ տալով ավելի բարակ պատեր և նվազեցնել ջերմային հոգնածությունը: Այնուամենայնիվ, այս կատարումն ունի ծախսեր. այն ավելի շատ նման է կերամիկայի, քան թեթև պողպատի արտադրության ընթացքում: Այն ունի զրոյական սխալի մարժա՝ կապված ջերմության ներածման, միջանցքի ջերմաստիճանի և հետեռակցման ջերմային մշակման (PWHT) հետ:
9CR-1MO ԿԱԹԱԹԱՑԻ ԽՈՂՈՎԱԿԻ ՄԱՍԻՆ ՀԱՄԱԽՈՐԴ ԴԱՇՏԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ
Մենք գտանք 185 HBW կարծրության ցուցանիշ դաշտային եռակցման վրա: Սա ընդունելի՞ է:
Ոչ: Անմիջապես կանգ առեք: P91-ի «Ոսկե միջակայքը» 190–250 HBW է: 190 HBW-ից ցածր ցուցանիշը ցույց է տալիս «փափուկ կետ», որտեղ կոփված մարտենզիտի կառուցվածքը քայքայվել է՝ խիստ վտանգելով սողացող ուժը: Այս հատվածը չի կարող վերանորոգվել. այն պետք է կտրվի և փոխարինվի:
Կարո՞ղ ենք սառը թեքել P91 խողովակները՝ հարմարեցնելու ժամանակ:
Խիստ սահմանափակված: Դուք սովորաբար չեք կարող սառը թեքել P91-ը ~2,5% լարվածությունից այն կողմ՝ առանց պարտադիր վերանորմալացման և կոփման: Շղթայական թափթփուկների հետ հավասարեցումը առաջացնում է բարձր մնացորդային լարումներ, որոնք, երբ զուգակցվում են P91-ի կարծրության հետ, հանգեցնում են վաղաժամկետ սթրեսի կոռոզիայից ճաքերի կամ ճեղքման:
Ինչու՞ եռակցումը ճեղքեց նախքան գործարանը սկսելը:
Սա հաճախ պայմանավորված է թաց հիդրո-փորձարկումով: P91-ը խիստ ենթակա է սթրեսային կորոզիայի ճեղքմանը (SCC) քլորիդների/խոնավության առկայության դեպքում, եթե առկա են մնացորդային լարումներ: Եթե դուք հիդրոփորձարկում եք կատարում, համակարգը պետք է անմիջապես չորացվի, հակառակ դեպքում խողովակը կարող է ճաքել անգործության ժամանակ:
P91 «Բաղադրատոմս». ինչու է այն տարբեր
P91-ը պարզապես P22 չէ ավելի շատ Chromium-ով: Այն հիմնված է հատուկ միկրոկառուցվածքի վրա՝ կոփված մարտենզիտ՝ վանադիումի և նիոբիումի նստվածքով ամրացմամբ: Ազոտի առկայությունը կարևոր է V/Nb կարբոնիտրիդների ձևավորման համար, որոնք ամրացնում են հատիկների սահմանները և կանխում սողանքը:
Տարրերի
կազմի միջակայք (%)
Գործառույթ
Chromium (Cr)
8.00 – 9.50
Օքսիդացման դիմադրություն
Մոլիբդեն (Mo)
0,85 – 1,05
Կոշտ լուծույթի ամրապնդում
Վանադիում (V)
0,18 – 0,25
Նստվածքների ձևավորում (MX տիպ)
Նիոբիում (Nb)
0,06 – 0,10
Հացահատիկի սահմանի ամրացում
Ազոտ (N)
0,030 – 0,070
Կարբոնիտրիդի կայունության համար կարևոր է
Engineering Insight. Ուշադրություն դարձրեք V, Nb և N-ի նեղ միջակայքերին: Եթե մատակարարը նյութ է տրամադրում, որտեղ ազոտը գտնվում է միջակայքի ներքևի մասում (0,030%), ապա սողացող կյանքը կարող է կրկնակի կրճատվել՝ համեմատած օպտիմալ միջակայքի:
Ինչու է պահանջում 100% ծավալային NDE:
P91-ը հակված է ստորգետնյա ճաքերի, որոնք բաց են թողնում տեսողական և ներկ թափանցող թեստերը: Քանի որ նյութը ունի կոտրվածքի ցածր ամրություն՝ համեմատած մեղմ պողպատի հետ, փոքր թերությունը կարող է արագ տարածվել: 100% RT (ռադիոգրաֆիա) կամ UT (ուլտրաձայնային) ստանդարտ պաշտպանություն է:
Դաշտի ձախողման ռեժիմ. IV տիպի ճեղք
P91 խողովակաշարային համակարգերի առաջնային սպանիչը IV տիպի ճեղքումն է: Այս ձախողումը տեղի է ունենում միջկրիտիկական ջերմային ազդեցության գոտում (IC-HAZ), որը նեղ շերտ է, որը գտնվում է եռակցման և հիմնական մետաղի միջև:
Մեխանիզմ. Եռակցման ընթացքում ջերմային ցիկլը ստեղծում է մանրահատիկ գոտի, որտեղ նստվածքները լուծարվել կամ կոշտացել են՝ նվազեցնելով սողացող ուժը:
Հայտնաբերում. այս ճաքերը հաճախ առաջանում են պատի միջնամասում (ենթամակերևույթ): Տեսողական զննումը ոչինչ ցույց չի տա, քանի դեռ խողովակը չի պատռվել:
Կանխարգելում. Խստորեն պահպանել PWHT ջերմաստիճանը (730°C - 760°C) և նվազագույնի հասցնել համակարգի խողովակաշարերի լարվածությունը:
Ինչո՞ւ պետք է P91-ը սառչի PWHT-ից առաջ:
P91-ը օդը կարծրացնում է: Եռակցումը պետք է սառչի մինչև 100°C (212°F) ցածր՝ ապահովելու համար, որ ուստենիտը լիովին վերածվի Մարտենզիտի: Եթե դուք սկսեք PWHT-ը, մինչ Օստենիտը մնում է, նյութը չի ձևավորի անհրաժեշտ կոփված մարտենզիտի կառուցվածքը, ինչը կհանգեցնի ձախողման:
Երբ 9Cr-1Mo կաթսայի խողովակը սխալ ընտրություն է
Չվերահսկվող դաշտային եռակցում. Եթե չեք կարող երաշխավորել նախատաքացման պահպանումը (նվազագույն 200°C) և ճշգրիտ PWHT, օգտագործեք P22: P91-ը ձախողվելու է չվերահսկվող միջավայրում:
Աննման մետաղական զոդումներ (DMW) առանց փորձի. P91 եռակցումը ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատի հետ ստեղծում է բարձր լարվածության միջերես՝ ջերմային ընդարձակման անհամապատասխանության պատճառով: Խուսափեք, եթե քննադատական չէ:
'Patch'-ի վերանորոգում. Դուք չեք կարող արդյունավետ կերպով կարկատել վերանորոգման P91-ը: Արտահոսող հատվածները պահանջում են ամբողջական կտրվածք և կծիկի փոխարինում: Եթե արագ վերանորոգումը առաջնահերթություն է, P91-ը պարտավորություն է:
Բարձր քլորիդային միջավայրեր. P91-ը զգայուն է SCC-ի նկատմամբ: Այն միջավայրում, որտեղ ծանր քլորիդային ազդեցություն է գործում պարապուրդի ժամանակ, փոսը կարող է հանգեցնել արագ ձախողման:
Հաճախակի տրվող հարցեր
Կարո՞ղ եմ օգտագործել ածխածնային պողպատից լցնող մետաղ P91-ի վրա:
Բացարձակապես ոչ: Դուք պետք է օգտագործեք համապատասխան սպառվող նյութեր (սովորաբար E9015-B9): Օգտագործելով ածխածնային պողպատից լցոնիչ, ստեղծվում է զոդում զգալիորեն ավելի ցածր սողացող ուժով, քան հիմնական մետաղը, ինչը երաշխավորում է աշխատանքային ջերմաստիճանի աղետալի ճեղքվածք:
Արդյո՞ք P91-ը չի աշխատի, եթե PWHT ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է:
Այո՛։ Եթե PWHT-ը գերազանցում է ավելի ցածր կրիտիկական ջերմաստիճանը (AC1, մոտ 820°C), նյութը կրկին ավստենիացվում է: Սառչելուց հետո այն ձևավորում է չբուժված մարտենսիտ (փխրուն) կամ կոպիտ կարբիդներ՝ ոչնչացնելով նյութի սողացող հատկությունները:
Որո՞նք են P91-ի այլընտրանքները:
Եթե նախագծման ջերմաստիճանը ցածր է 540°C-ից (1000°F), 22-րդ աստիճանը (P22/T22) ստանդարտ այլընտրանք է: Այն ավելի հաստ և ծանր է նույն ճնշման գնահատման համար, բայց շատ ավելի ներողամիտ է եռակցման և վերանորոգման ժամանակ:
