T91 mataas na presyon steel pipe kalidad kasiguruhan
Ang T91 steel ay isang bagong uri ng martensitic heat-resistant steel na binuo ng American National elephant ridge laboratory at Metallurgical Materials Laboratory ng American combustion engineering company. Sa batayan ng 9Cr1MoV steel, binabawasan nito ang nilalaman ng carbon, mahigpit na nililimitahan ang nilalaman ng sulfur at phosphorus, at nagdaragdag ng kaunting vanadium at niobium para sa alloying.
Ang steel grade ng T91 seamless steel pipe na tumutugma sa T91 steel ay x10crmovnnb91 sa Germany, hcm95 sa Japan at tuz10cdvnb0901 sa France.
Nilalaman ng elemento
S ≤0.01
Sa 0.20-0.50
Cr 8.00-9.50
Mo 0.85-1.05
V 0.18-0.25
Nb 0.06-0.10
N 0.03-0.07
Ni ≤0.40
Ang bawat elemento ng haluang metal sa T91 Steel ay gumaganap ng papel ng solid solution strengthening, dispersion strengthening at pagpapabuti ng oxidation resistance at corrosion resistance ng bakal. Ang tiyak na pagsusuri ay ang mga sumusunod.
①Ang carbon ay ang pinaka-halatang elemento ng solidong pagpapalakas ng solusyon sa bakal. Sa pagtaas ng nilalaman ng carbon, ang panandaliang lakas ng bakal ay tumataas at ang plasticity at tigas ay bumababa. Para sa martensitic steel tulad ng T91, ang pagtaas ng carbon content ay magpapabilis sa spheroidization at aggregation ng carbide, mapabilis ang muling pamamahagi ng mga elemento ng alloy at bawasan ang weldability, corrosion resistance at oxidation resistance ng bakal. Samakatuwid, ang init-lumalaban na bakal sa pangkalahatan ay nais na bawasan ang nilalaman ng carbon, Gayunpaman, kung ang nilalaman ng carbon ay masyadong mababa, ang lakas ng bakal ay mababawasan. Kung ikukumpara sa 12Cr1MoV steel, ang carbon content ng T91 steel ay nababawasan ng 20%, na natutukoy sa pamamagitan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa impluwensya ng mga salik sa itaas.
②Ang T91 steel ay naglalaman ng trace nitrogen, at ang papel ng nitrogen ay makikita sa dalawang aspeto. Sa isang banda, ito ay gumaganap ng papel ng solidong pagpapalakas ng solusyon. Ang solubility ng nitrogen sa bakal sa temperatura ng kuwarto ay napakaliit. Sa proseso ng welding heating at post weld heat treatment, ang VN solid solution at precipitation process ay magkakasunod na magaganap sa post weld heat affected zone ng T91 Steel: ang austenitic structure na nabuo sa heat affected zone sa panahon ng welding heating ay nagpapataas ng nitrogen content dahil sa ang paglusaw ng VN, at pagkatapos ay ang antas ng supersaturation sa normal na istraktura ng temperatura ay tumataas, Sa kasunod na post weld heat treatment, mayroong fine VN precipitation, na nagpapataas ng microstructure stability at nagpapabuti sa pangmatagalang lakas ng apektadong zone ng init. Sa kabilang banda, ang T91 steel ay naglalaman din ng isang maliit na halaga ng A1. Ang nitrogen ay maaaring bumuo ng A1N kasama nito. Ang A1N ay natutunaw sa matrix lamang kapag ito ay nasa itaas ng 1100 ℃ at muling namuo sa mas mababang temperatura, na maaaring maglaro ng isang mahusay na epekto sa pagpapalakas ng pagpapakalat.
③Ang pagdaragdag ng chromium ay pangunahin upang mapabuti ang paglaban sa oksihenasyon at paglaban sa kaagnasan ng bakal na lumalaban sa init. Kapag ang nilalaman ng chromium ay mas mababa sa 5%, nagsisimula itong mag-oxidize nang marahas sa 600 ℃, habang kapag ang nilalaman ng chromium ay hanggang sa 5%, mayroon itong mahusay na pagtutol sa oksihenasyon. Ang bakal na 12Cr1MoV ay may mahusay na pagtutol sa oksihenasyon sa ibaba 580 ℃, at ang lalim ng kaagnasan ay 0.05 mm / A. sa 600 ℃, ang pagganap ay nagsisimulang lumala, at ang lalim ng kaagnasan ay 0.13 mm / A. Ang chromium na nilalaman ng T91 ay maaaring tumaas sa humigit-kumulang 9% at ang temperatura ng serbisyo ay maaaring umabot sa 650 ℃. Ang pangunahing panukala ay upang matunaw ang mas maraming kromo sa matris.
④Ang vanadium at niobium ay malakas na bumubuo ng mga elemento ng carbide. Pagkatapos ng karagdagan, maaari silang bumuo ng pinong at matatag na haluang metal carbide na may carbon, na may malakas na epekto sa pagpapalakas ng pagpapakalat.
⑤ Ang molibdenum ay pangunahing idinagdag upang mapabuti ang thermal strength ng bakal at gampanan ang papel ng solid solution strengthening.
Ang huling heat treatment ng T91 ay normalizing + high temperature tempering. Ang normalizing na temperatura ay 1040 ℃, ang oras ng paghawak ay hindi bababa sa 10 min, ang temperatura ng tempering ay 730 ~ 780 ℃, at ang oras ng paghawak ay hindi bababa sa 1 oras. Ang microstructure pagkatapos ng huling heat treatment ay tempered martensite.
Ang tensile strength ng T91 steel sa room temperature ≥ 585 MPa, yield strength sa room temperature ≥ 415 MPa, hardness ≤ 250 Hb, elongation (standard circular sample na may 50 mm gauge distance) ≥ 20%, allowable stress value [ σ] 650℃= 30 MPa.
Ayon sa carbon equivalent formula na inirerekomenda ng international welding society, ang carbon equivalent ng T91 ay
Makikita na ang T91 ay may mahinang weldability.
Ang T91 steel ay may malaking tendensya ng malamig na crack at madaling kapitan ng delayed crack sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Samakatuwid, ang welded joint ay dapat ma-temper sa loob ng 24 na oras pagkatapos ng hinang. Ang microstructure ng T91 pagkatapos ng hinang ay plate at strip martensite, na maaaring mabago sa tempered martensite pagkatapos ng tempering, at ang mga katangian nito ay higit na mataas sa plate at strip martensite. Kapag ang temperatura ng tempering ay mababa, ang epekto ng tempering ay hindi halata, at ang weld metal ay madaling edad at embrittlement; Kung ang temperatura ng tempering ay masyadong mataas (lumampas sa linya ng AC1), maaaring i-austenitize muli ang joint at tumigas muli sa kasunod na proseso ng paglamig. Kasabay nito, tulad ng nabanggit kanina sa papel na ito, ang impluwensya ng joint softening layer ay dapat isaalang-alang sa pagpapasiya ng temperatura ng tempering. Sa pangkalahatan, ang temperatura ng tempering ng T91 ay 730 ~ 780 ℃.
Ang tempering constant temperature time ng T91 pagkatapos ng welding ay hindi dapat mas mababa sa 1 h, upang matiyak ang kumpletong pagbabago ng istraktura nito sa tempered martensite.
Upang mabawasan ang natitirang stress ng T91 steel welded joint, ang cooling rate ay dapat kontrolin nang mas mababa sa 5 ℃ / min. Ang proseso ng welding ng T91 steel ay maaaring ipakita sa Figure 3.
Painitin muna ang 200 ~ 250 ℃; ② Welding, interlayer temperatura 200 ~ 300 ℃; ③ Paglamig pagkatapos ng hinang, na may bilis na 80 ~ 100 ℃ / h; ④ 100 ~ 150 ℃ para sa 1 oras; ⑤ Tempering sa 730 ~ 780 ℃ sa loob ng 1 oras; ⑥ Palamig sa bilis na hindi hihigit sa 5 ℃ / min.
Ang T91 Steel ay umaasa sa prinsipyo ng alloying, lalo na ang pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng mga elemento ng bakas tulad ng niobium at vanadium. Ang lakas ng mataas na temperatura nito at paglaban sa oksihenasyon ay lubos na napabuti kumpara sa 12 cr1mov na bakal, ngunit mahina ang pagganap ng hinang nito.
Ang pin test ay nagpapakita na ang T91 steel ay may malaking tendensya ng cold crack. Ang pagpili ng preheating 200 ~ 250 ℃ at interlayer temperatura 200 ~ 300 ℃ ay maaaring epektibong maiwasan ang malamig na crack.
T91 ay dapat na cooled sa 100 ~ 150 ℃ para sa 1 h bago post weld init paggamot; Tempering temperatura 730 ~ 780 ℃, may hawak na oras na hindi bababa sa 1 h.
Ang proseso ng welding sa itaas ay inilapat sa manufacturing at production practice ng 200 MW at 300 MW boiler, na may kasiya-siyang resulta at mahusay na mga benepisyo sa ekonomiya.
