ASME SA213 T91

- Standardna specifikacija ASTM A213/ASME SA213 za brezšivne cevi za kotle, pregrevalnike in toplotne izmenjevalnike iz feritnega in asutenitnega legiranega jekla

Razred jekla, ki ga določa standard ASME SA-213, je SA213 T91. To je povsem nova vrsta feritnega jekla, ustvarjenega iz jekla 9Cr-1Mo z uravnavanjem količine komponent N in dodajanjem manjše količine mikrolegirnih elementov Nb in V. Jeklo ima odlične vsestranske mehanske lastnosti, vključno z visoko vzdržljivo trdnostjo in odpornostjo proti oksidaciji, stabilno strukturo in zmogljivostjo pred in po staranju, dobro zmogljivostjo varjenja in dobro zmogljivostjo postopka. Njegova stalna temperatura trdnosti in stalna temperatura obremenitve trajne trdnosti sta višji in dosežeta 625 stopinj oziroma 607 stopinj kot avstenitno nerjavno jeklo, ki ima nižji koeficient toplotnega raztezanja in večjo toplotno prevodnost. Jeklo T91 (9Cr-1Mo) je trikrat bolj vzdržljivo pri 600 stopinjah kot jeklo T9 (9Cr-1Mo), hkrati pa ohranja vrhunsko odpornost proti koroziji pri visokih temperaturah T9.

Zračno hlajeno martenzitno jeklo z dobro visokotemperaturno oksidacijsko odpornostjo, odpornostjo proti lezenju in toplotno trdnostjo SA213 T91 ima visoko koncentracijo zlitin. Pri varjenju je močno nagnjen k strjevanju in je izjemno dovzeten za hladne razpoke. Premer cevi, manjši od 168 mm, se imenuje T91, premer cevi, večji od 168 mm, pa P91. Standardi za kemično sestavo in mehanske lastnosti so za oba enaki, ker pripadata istemu razredu jekla. Krom, molibden, ogljik, mangan, silicij, vanadij, dušik in količine drugih elementov v sledovih so pomembne sestavine SA213 T91. Medtem ko molibden poveča odpornost proti lezenju in pomaga pri splošni učinkovitosti materiala pri visokih temperaturah, je krom ključni legirni element, ki zagotavlja odpornost proti oksidaciji in trdnost pri visokih temperaturah. Trdoto in natezno trdnost zagotavlja vsebnost ogljika, medtem ko na mehanske lastnosti materiala vplivajo drugi legirni elementi.

Kemijska sestava (v odstotkih) ASME SA213 T91

Stroge zahteve kodeksa kotlov in tlačnih posod ASME so pogosto izpolnjene z mehanskimi lastnostmi SA213 T91. Pri nizkih in visokih temperaturah izkazuje veliko natezno trdnost, mejo tečenja in izjemno udarno žilavost. Material je primeren za aplikacije, ki so izpostavljene dolgotrajni izpostavljenosti visokim temperaturam, zaradi svoje izjemne sposobnosti lezenja in napetosti.

Mehanske lastnosti ASME SA213 T91

Toplotna obdelava ASME SA213 T91

Izboljšanje mikrostrukture in značilnosti ASME SA213 T91 je večinoma odvisno od toplotne obdelave. Da ima material želeno trdnost, trdoto in duktilnost, ga pred kaljenjem pogosto normaliziramo ali žarimo. Poleg tega te toplotne obdelave pomagajo pri zmanjšanju preostale napetosti in krepijo odpornost materiala na temperaturno povzročeno deformacijo.

Z najvišjo temperaturo kovinske stene 625 stopinj se ASME SA213 T91 uporablja predvsem za proizvodnjo visokotemperaturnih pregrevalcev in ponovnih grelnikov za podkritične in nadkritične kotle v elektrarnah. Poleg tega se lahko uporablja kot jeklo za tlačne posode in visokotemperaturne tlačne komponente za jedrsko energijo. Zaradi vrhunskih mehanskih lastnosti pri visokih temperaturah in odpornosti na vodik pri visokih temperaturah se lahko material T91 uporablja namesto cevi iz materiala T22 in T5 pri destilaciji, krekingu in rafinerijah; vendar je material T91 bolj primeren za okolja, bogata z žveplom, kot materiala T22 in T5 v kotlu.