Mis on EN 10297 X6CrNiMoNb17-12-2?
X6CrNiMoNb17-12-2 on nioobium{{8}stabiliseeritud austeniitsest roostevabast terasest õmblusteta toru, mis kuulub standardi EN 10297 perekonda mehaaniliste ja survega külgnevate torude jaoks. Terase number on 1,4576 ja lähim UNS-i tähistus on S31640, nioobiumiga stabiliseeritud molübdeeni austeniitklass.
Nioobiumi lisatakse süsinikusisaldusest vähemalt kümme korda suuremas koguses, nii et süsinik seotakse nioobiumkarbiididena, mitte ei ole saadaval kroomkarbiidide moodustamiseks terade piiridel. See stabiliseerimine annab sordile vastupidavuse teradevahelisele korrosioonile pärast keevitamist ja võime säilitada tugevust kõrgel temperatuuril, kus stabiliseerimata sordid hakkavad tundlikuks muutuma.
Keemiline koostis
| Element | Sisu % | Funktsioon |
|---|---|---|
| Süsinik | 0,08 max | Kontrollitud tasakaalu stabiliseerimiseks |
| Räni | 1.00 max | Deoksüdatsioon |
| Mangaan | 2.00 max | Austeniidi stabiilsus |
| Fosfor | 0,045 max | Jääk, korgiga |
| Väävel | 0,030 max | Jääk, korgiga |
| Kroom | 16.00 kuni 18.00 | Passiivne kile moodustamine |
| Nikkel | 11.00 kuni 14.00 | Austeniidi stabiilsus |
| Molübdeen | 2.00 kuni 2.50 | Vastupidavus kloriidide tekkele |
| nioobium | 10 korda süsiniku miinimum, 1,00 max | Karbiidi stabiliseerimine |
Peamine kontrolliparameeter on nioobiumi ja süsiniku suhe. Kui nioobiumisisaldus on vähemalt kümme korda suurem kui süsinikusisaldus, sadestub tahkestumise ja kuumtöötlemise käigus sisuliselt kogu süsinik nioobiumkarbiidina, mistõttu ei jää süsinikku kättesaadavaks, et järgneva termilise kokkupuute käigus kroomi kahandada terade piiridel.
Mehaanilised omadused
| Kinnisvara | Väärtus lõõmutatud olekus |
|---|---|
| Tõmbetugevus Rm | 500 kuni 700 MPa |
| 0,2% tõend pinge Rp0,2 | 200 MPa minimaalselt |
| Pikendus A | 40% minimaalselt |
| Kõvadus | Maksimaalselt 215 HB |
| Löögienergia toatemperatuuril | Kõrge, tüüpiline austeniittorule |
Kuna klass säilitab täielikult austeniitse struktuuri, ei esine sellel madalal temperatuuril plastsust rabedaks ja see säilitab kasuliku sitkuse kuni krüogeense kasutuseni. Tugevus kõrgel temperatuuril säilib paremini kui stabiliseerimata klassidel, kuna nioobiumkarbiidi osakesed peavad vastu jämedusele.
Võrdlus titaan{0}}stabiliseeritud klassiga
Nii nioobiumi kui ka titaani stabiliseerimine takistab sensibiliseerimist ning mõlemat kasutatakse samades kõrgete temperatuuride ja söövitavate teenuste perekonnas. Erinevus seisneb käitumises keevitamisel ja temperatuuril. Nioobiumkarbiidid on kõrgel temperatuuril stabiilsemad kui titaankarbiidid, nii et nioobium-stabiliseeritud klass säilitab roomamiskindluse ka temperatuurivahemikus kõrgemal. Titaanilisandid tekitavad nurgelisi lisandeid, mis võivad mõjutada keevisõmbluse puhtust, samas kui nioobium lahustub sulatis täielikult ja tekitab puhtama keevisvanni. Nioobium on ka kallim-lisand, seega on nioobiumi-stabiliseeritud kvaliteediklassil tavaliselt kõrgem hind kui titaan{8}}stabiliseeritud alternatiivil.
Tüüpilised rakendused
Katla torud, ülekuumendi ja järelsoojendi elemendid elektritootmises
Keemilised reaktorid ja protsessitorud, mis käitlevad söövitavaid mineraalhappeid
Puuraugu- ja pinnapealsed õli- ja gaasiseadmed, mis puutuvad kokku märja hapu hooldusega
Korduva termotsükliga töötavad soojusvahetid
Heitgaasid ja{0}}kõrge temperatuuriga konstruktsioonikomponendid mootorite testimisasutustes
Ahju osad ja kiirgustoru toed, kus roomamistugevus on oluline
Valmistamise ja kuumtöötlemise juhised
Keevitamisel kasutatakse sobivat stabiliseeritud täitematerjali või erinevate vuukide puhul kõrgemat-sulamist austeniitset täiteainet. Enamiku paksuste puhul pole keevisõmbluse järel-kuumtöötlemine vajalik, kuna nioobiumi stabiliseerimine pärsib sensibilisatsiooni, mis muudab klassi mugavaks kohas valmistamisel, kus juurdepääs ahjule on piiratud.
Mehaaniline töötlemine on nõudlikum kui stabiliseerimata austeniitsete klasside puhul, kuna nioobiumkarbiidid on kõvad ja abrasiivsed. Kõvenemise vältimiseks kasutatakse teravaid karbiiditööriistu, mõõdukat lõikekiirust ja pidevat etteannet ning jahutusvedeliku vool peaks olema rikkalik.
Kui on vaja lahuse lõõmutamist, kuumutatakse toru temperatuurivahemikus 1050–1100 kraadi Celsiuse järgi ja jahutatakse kiiresti, nii et kõik sadestunud faasid võetakse tagasi lahusesse. Vältida tuleb aeglast jahutamist sensibiliseerimisvahemikus, kuna see vähendab korrosioonikindlust isegi stabiliseeritud kvaliteediklassis.
Kontrollimine hõlmab keemilist analüüsi hendite kohta, sealhulgas nioobiumi ja süsiniku suhet, tõmbekatseid partii kohta, tera suuruse määramist ja teradevahelise korrosiooni katseid, kui rakendus seda nõuab. Survetorud läbivad lisaks toru korpuse ja keevisõmbluse hüdrostaatilise või mittepurustava{1}}katse.
KKK
K: Mida nioobiumi lisamine saavutab?
Nioobium ühineb süsinikuga, moodustades stabiilsed nioobiumkarbiidid, mis takistavad kroomi ammendumist terade piiridel ja kaitsevad seetõttu toru graanulitevahelise korrosiooni eest pärast keevitamist või kõrge temperatuuriga kokkupuudet{0}}.
K: Mis on selle klassi terase number?
Euroopa terasenumber on 1,4576 ja lähim UNS-i tähistus on S31640. Mõlemad kirjeldavad molübdeen-laagrit, nioobium-stabiliseeritud austeniitset roostevaba terast.
K: Kas keevisõmbluse{0}}järgne kuumtöötlus on vajalik?
Ei. Stabiliseeritud keemia tähendab, et keevitatud olekus on enamiku rakenduste jaoks piisav korrosioonikindlus, seega jäetakse keevisõmbluse järgne kuumtöötlus õhukese ja keskmise seinaga torude puhul tavaliselt ära.
K: Kuidas see käitub kõrgel temperatuuril?
Klaas säilitab kasuliku tugevuse kuni umbes 800 kraadi Celsiuse järgi, kuna nioobiumkarbiidid on vastupidavad jämedusele, mis muudab selle sobilikuks ülekuumendi ja roomamis{1}}piiratud komponentide jaoks.
K: Miks see maksab rohkem kui titaan{0}}stabiliseeritud sort?
Nioobium on kallim legeeriv lisand kui titaan ning nioobiumi ja süsiniku suhte range kontroll lisab töötlemiskulusid, seega on valmis torul kõrgem hind.
K: Kas seda saab kasutada hapuõli- ja gaasiteenustes?
Jah, molübdeenisisaldus annab hea vastupidavuse kloriidi- ja vesiniksulfiidkrakkimisele, eeldusel, et järgitakse kehtivate teenuse spetsifikatsioonide kõvaduse ja külma töö piirnorme.
