Що таке EN 10297 X6CrNiMoNb17-12-2?
X6CrNiMoNb17-12-2 — це безшовні труби з аустенітної нержавіючої сталі, стабілізовані -ніобієм, у сімействі EN 10297 для механічних інженерних труб, що знаходяться поруч із тиском. Номер сталі – 1,4576, а найближче позначення UNS – S31640, аустеніт молібдену, стабілізованого ніобієм.
Ніобій додається на рівні, щонайменше в десять разів перевищує вміст вуглецю, щоб вуглець зв’язувався у вигляді карбідів ніобію, а не був доступним для утворення карбідів хрому на границях зерен. Ця стабілізація є тим, що надає марці стійкість до міжкристалітної корозії після зварювання та її здатність зберігати міцність при високій температурі, коли нестабілізовані марки починають сенсибілізувати.
Хімічний склад
| елемент | Вміст % | функція |
|---|---|---|
| Карбон | 0,08 макс | Контролюється для стабілізації балансу |
| Кремній | 1,00 макс | Розкислення |
| Марганець | 2,00 макс | Стійкість аустеніту |
| Фосфор | 0,045 макс | Залишковий, закритий |
| Сірка | 0,030 макс | Залишковий, закритий |
| Хром | 16.00 до 18.00 | Утворення пасивної плівки |
| Нікель | 11.00 до 14.00 | Стійкість аустеніту |
| Молібден | 2.00 до 2.50 | Стійкість до питінгу хлориду |
| Ніобій | 10 разів більше вуглецю мінімум, 1,00 макс | Твердосплавна стабілізація |
Співвідношення ніобію та вуглецю є ключовим контрольним параметром. Коли вміст ніобію в десять разів перевищує вміст вуглецю або більше, по суті весь вуглець випадає у вигляді карбіду ніобію під час затвердіння та гарячої обробки, не залишаючи вуглецю, доступного для виснаження хрому на границях зерен під час подальшого термічного впливу.
Механічні властивості
| Власність | Цінність у відпаленому стані |
|---|---|
| Міцність на розрив Rm | від 500 до 700 МПа |
| 0,2% випробувальної напруги Rp0,2 | мінімум 200 МПа |
| Подовження А | 40% мінімум |
| Твердість | 215 HB максимум |
| Енергія удару при кімнатній температурі | Високий, характерний для аустенітної труби |
Оскільки цей сорт зберігає повністю аустенітну структуру, він не демонструє переходу від пластичності до крихкості при низькій температурі та зберігає корисну міцність аж до кріогенної експлуатації. Міцність при підвищеній температурі зберігається краще, ніж у нестабілізованих марок, оскільки частинки карбіду ніобію протистоять укрупненню.
Порівняння зі стабілізованим-титаном
Як ніобієва, так і титанова стабілізація запобігають сенсибілізації, і обидва використовуються в тих самих-групах високотемпературних і корозійних умов. Різниця полягає в поведінці під час зварювання та при температурі. Карбіди ніобію більш стабільні при високій температурі, ніж карбіди титану, тому ніобій-стабілізований сорт зберігає опір повзучості навіть у вище діапазоні температур. Добавки титану створюють кутасті включення, які можуть впливати на чистоту зварного шва, тоді як ніобій повністю розчиняється в розплаві та створює чистішу зварювальну ванну. Ніобій також має вищу-вартість, тому сорт-стабілізований ніобієм зазвичай має більшу ціну порівняно з альтернативою,-стабілізованою титаном.
Типові програми
Труби котлів, елементи пароперегрівачів і підігрівників у виробництві електроенергії
Хімічні реактори та технологічні трубопроводи, що працюють з агресивними мінеральними кислотами
Свердловинне та поверхневе нафтогазове обладнання, що піддається мокрій кислій експлуатації
Теплообмінники, що працюють з багаторазовим термоциклуванням
Вихлопні та високотемпературні структурні компоненти в установках для випробувань двигунів
Деталі печі та опори радіаційних труб, де важлива міцність на повзучість
Керівництво з виробництва та термічної обробки
Зварювання виконується з відповідним стабілізованим наповнювачем або, для різнорідних з’єднань, з високо-легованим аустенітним наповнювачем. Термічна обробка після-зварювання не потрібна для більшості товщин, оскільки стабілізація ніобію пригнічує сенсибілізацію, що робить марку зручною для виготовлення на місці, де доступ до печі обмежений.
Механічна обробка є більш вимогливою, ніж для нестабілізованих аустенітних марок, оскільки карбіди ніобію тверді та абразивні. Гострі твердосплавні інструменти, помірні швидкості різання та безперервна подача використовуються, щоб уникнути загартування, а потік охолоджуючої рідини має бути щедрим.
Коли необхідний відпал розчину, трубку нагрівають до діапазону від 1050 до 1100 градусів за Цельсієм і швидко охолоджують, щоб будь-які осаджені фази поверталися в розчин. Слід уникати повільного охолодження через діапазон сенсибілізації, оскільки це знижує стійкість до корозії навіть у стабілізованому сорті.
Перевірка охоплює хімічний аналіз кожної відливки, включаючи співвідношення ніобію та вуглецю, випробування на розтяг для кожної партії, визначення розміру зерна та випробування на міжкристалітну корозію, якщо цього вимагає застосування. Труби, що працюють під тиском, додатково проходять гідростатичне або-неруйнівне випробування корпусу труби та зварного шва.
FAQ
Питання: чого досягає додавання ніобію?
Ніобій поєднується з вуглецем, утворюючи стабільні карбіди ніобію, що запобігає виснаженню хрому на межах зерен і, отже, захищає трубу від міжкристалітної корозії після зварювання або високо-температурного впливу.
Q: Яке число сталі цієї марки?
Європейський номер сталі - 1.4576, а найближче позначення UNS - S31640. Обидва описують молібден-підшипник, ніобій-стабілізовану аустенітну нержавіючу сталь.
З: Чи потрібна термічна обробка після{0}}зварювання?
Ні. Стабілізований хімічний склад означає, що -зварений стан має достатню корозійну стійкість для більшості застосувань, тому -термічну обробку після зварювання труб із тонкими та середніми стінками зазвичай не проводять.
З: Як він поводиться при високій температурі?
Цей сорт зберігає корисну міцність приблизно до 800 градусів за Цельсієм, оскільки карбіди ніобію протистоять укрупненню, що робить його придатним для перегріву та-компонентів з обмеженою повзучістю.
З: Чому він коштує дорожче, ніж титан-стабілізований сорт?
Ніобій є дорожчою легуючою добавкою, ніж титан, а суворий контроль співвідношення ніобію та вуглецю збільшує витрати на обробку, тому готова трубка має високу ціну.
Питання: чи можна його використовувати для обслуговування кислих нафт і газу?
Так, вміст молібдену забезпечує гарну стійкість до хлоридної піттингу та сірководневого розтріскування за умови дотримання меж твердості та холодної роботи відповідно до застосовних специфікацій експлуатації.
