T92 i P92: una composició, dues formes de producte
T92 i P92 són el tub i les designacions de canonada del mateix acer resistent a la calor martensític 9Cr-2W. La lletra T significa tub i prové d'ASME SA-213, que cobreix calderes d'acer d'aliatge ferrític i austenític sense soldadura, sobreescalfador i tubs d'intercanviador de calor. La lletra P significa canonada i prové d'ASME SA-335, que cobreix canonades d'acer d'aliatge ferrític sense soldadura per a un servei d'alta temperatura. Per tant, la carta descriu la forma del producte i la ruta de fabricació en lloc de la química, perquè ambdues especificacions utilitzen el mateix rang de composició i el mateix límit de tracció i elàstic mínim per a aquest grau.
Composició i Requisits Mecànics
L'aliatge es va desenvolupar per al servei de vapor per sobre del rang dels antics acers 9Cr-1Mo, i l'addició de tungstè juntament amb bor i nitrogen és el que li dóna resistència a la fluència a les temperatures utilitzades a les calderes modernes d'alta eficiència. Els valors especificats típics es mostren a continuació.
| Article | Valor |
|---|---|
| Carboni | 0,07 a 0,13 per cent |
| Silici | 0,50 per cent màxim |
| Manganès | 0,30 a 0,60 per cent |
| Fòsfor / Sofre | 0,020 per cent màxim / 0,010 per cent màxim |
| Crom | 8,50 a 9,50 per cent |
| Molibdè | 0,30 a 0,60 per cent |
| Tungstè | 1,50 a 2,00 per cent |
| Vanadi | 0,15 a 0,25 per cent |
| Niobi | 0,04 a 0,09 per cent |
| Bor | 0,001 a 0,006 per cent |
| Nitrogen | 0,030 a 0,070 per cent |
| Resistència a la tracció mínima | 620 MPa |
| Limitació de fluència mínima | 440 MPa |
| Condició de lliurament | Martensita temperada i normalitzada |
Per què el tub i el tub difereixen a la pràctica
Com que la composició és la mateixa, les diferències que importen a un fabricant són dimensionals i metal·lúrgiques. El T92 es produeix com a tub de paret relativament prima de petit diàmetre mitjançant perforació en calent seguit d'estirament en fred o laminació en fred fins a la mida final, que ofereix una tolerància estreta al gruix de la paret i una microestructura fina. P92 es produeix com a canonada de paret pesada i de gran diàmetre per extrusió, forja o laminació en calent, i s'utilitza per a capçals i línies de vapor principals. La secció treballada en calent més pesada es refreda més lentament i rep més treball a alta temperatura, de manera que l'estructura de gra d'austenita anterior de P92 és generalment més gruixuda que la de T92 i, per tant, les dades de tenacitat i fluïdesa s'informen per separat per a les dues formes de producte.
Aplicacions en Centrals Elèctriques i de Procés
T92 serveix a les superfícies de calefacció de la caldera. El tub està exposat a gasos de combustió d'alta temperatura i a dipòsits de cendres a l'exterior i a l'oxidació de vapor d'alta pressió a l'interior, de manera que tant la resistència a la corrosió del foc com el comportament d'oxidació del costat del vapor formen part de l'avaluació del material. P92 serveix a les capçaleres, la canonada de vapor principal i la canonada de reescalfament en calent, on la funció és gairebé totalment interna d'alta pressió i vapor d'alta temperatura juntament amb les càrregues del sistema imposades per l'expansió tèrmica. Cap producte és un acer d'ús general: tots dos es seleccionen per a unitats supercrítiques i ultra supercrítiques on la temperatura del vapor està en el rang d'aproximadament 580 a 620 graus C.
Punts de fabricació, soldadura i inspecció
El preescalfament s'aplica normalment en el rang de 200 a 250 graus C abans de la soldadura i es controla la temperatura entre passades.
S'utilitza un metall de farciment coincident per a l'arrel i per a les passades d'ompliment, amb soldadura d'arc de tungstè de gas per a l'arrel en un tub de petit forat i una entrada de calor controlada a totes les passades.
El tractament tèrmic posterior a la soldadura es realitza en el rang d'uns 750 a 780 graus C per temperar l'estructura martensítica, i les velocitats de calefacció i refrigeració estan limitades per a les juntes de parets pesades.
Com que l'aliatge és dur i sensible als danys tèrmics, el tall, el doblegat i el mecanitzat es fan en condicions de tractament tèrmic o amb un tractament tèrmic posterior.
Els controls de duresa a través de la soldadura i la zona afectada per la calor, a més de proves d'ultrasons o radiogràfiques de juntes de parets pesades, formen el registre de qualitat normal.
Preguntes freqüents
P: T92 i P92 són el mateix material?
Comparteixen la mateixa composició de 9Cr-2W i la mateixa resistència a la tracció i el rendiment mínimes, però són dues formes de producte diferents governades per dues especificacions ASME diferents.
P: Quins són els números d'especificació ASME?
El tub T92 està cobert per ASME SA-213 i el tub P92 està cobert per ASME SA-335. Ambdós també tenen referència a les designacions ASTM corresponents i als estàndards europeus d'acer resistent a la calor.
P: Es pot utilitzar T92 per a una canonada de vapor principal?
Només si es pot subministrar un tub de diàmetre i gruix de paret adequats per a aquesta funció. Les aplicacions de canonades utilitzen normalment P92 perquè els diàmetres i gruixos de paret necessaris estan fora del rang de tubs.
P: Per què el P92 sovint mostra una estructura més gruixuda?
És un producte de secció pesada i treballat en calent. Un refredament més lent i una seqüència de deformació diferent produeixen una mida de gra d'austenita anterior més gruixuda que en el tub acabat en fred.
P: Quina és la temperatura màxima de servei?
El rang pràctic és d'aproximadament 580 a 620 graus C. La tensió permesa exacta a una temperatura determinada s'ha de llegir a les taules de codis de disseny per a la forma de producte que s'utilitza.
P: Per què es requereix un tractament tèrmic posterior a la soldadura?
La soldadura produeix martensita fresca i sense temperar a la zona afectada per la calor. El tremp després de la soldadura restaura la ductilitat i la tenacitat i redueix la tensió residual a la junta.
