12Ni14-Baja Nikel Suhu Rendah
12Ni14adalah aBaja paduan nikel 12-14%.dirancang untuk aplikasi kriogenik ekstrem, terutama digunakan dalam sistem penyimpanan dan transportasi gas alam cair (LNG).
Karakteristik Utama
Tipe Bahan:Nikel-baja feritik paduan (bukan baja karbon)
Standar Utama:EN 10028-4 (Produk datar untuk keperluan tekanan - Baja paduan nikel)
Kisaran Suhu:Cocok untuk servis hingga-196 derajat (-321 derajat F)
Aplikasi Utama:Tangki penyimpanan LNG, kapal kriogenik
Perlakuan Panas:Dinormalisasi ganda dan ditempa, atau dipadamkan dan ditempa
Komposisi Kimia (EN 10028-4)
| Elemen | Isi (%) | Catatan |
|---|---|---|
| C | Kurang dari atau sama dengan 0,15 | Karbon rendah untuk kemampuan las |
| Ya | Kurang dari atau sama dengan 0,35 | |
| M N | Kurang dari atau sama dengan 0,70 | Kandungan mangan terbatas |
| P | Kurang dari atau sama dengan 0,020 | Sangat rendah untuk ketangguhan kriogenik |
| S | Kurang dari atau sama dengan 0,010 | Sangat rendah untuk kemampuan las |
| Tidak | 12.0-14.0 | Kandungan nikel yang tinggi untuk-ketangguhan suhu yang sangat rendah |
| Kr | Kurang dari atau sama dengan 0,25 | |
| Mo | Kurang dari atau sama dengan 0,10 | |
| Cu | Kurang dari atau sama dengan 0,25 | |
| Al | Kurang dari atau sama dengan 0,050 |
Sifat Mekanik
| Milik | Nilai | Kondisi Tes |
|---|---|---|
| Kekuatan Hasil (Rp0,2), min | 500 MPa | Setelah perlakuan panas |
| Kekuatan Tarik (Rm) | 620-780 MPa | |
| Perpanjangan (A), min | 20% | |
| Energi Dampak (KV), min | Pada -196 derajat : Rata-rata dari 3 pengujian: Lebih besar dari atau sama dengan 70 J Nilai tunggal: Lebih besar dari atau sama dengan 50 J |
Charpy V-takik |
Perbandingan dengan Baja Nikel Lainnya
| Nilai | Kandungan Nikel | Kekuatan Hasil Min | Suhu Aplikasi Utama |
|---|---|---|---|
| 12Ni14 | 12-14% | 500 MPa | -196 derajat |
| X10Ni9 | 8.5-10% | 585 MPa | -196 derajat |
| X8Ni9 | 8-9% | 640 MPa | -196 derajat |
| 9% Ni Baja | 9% | 585-690 MPa | -196 derajat |
Persyaratan Perlakuan Panas
12Ni14 memerlukan perlakuan panas khusus untuk mencapai sifat-sifatnya:
Normalisasi dan Tempering Ganda:
Normalisasi pertama: 900-950 derajat
Normalisasi kedua: 800-850 derajat
Marah: 550-600 derajat
Pendinginan dan Tempering:
Padamkan dari 800-850 derajat
Marah pada 550-600 derajat
Area Aplikasi
Aplikasi Utama:
Industri LNG:
Penampungan primer dan sekunder tangki penyimpanan LNG
Tangki kapal LNG dan ruang kargo
Peralatan pemrosesan LNG
Rekayasa Kriogenik:
Penyimpanan hidrogen cair (dengan pertimbangan khusus)
Penyimpanan etilen pada suhu kriogenik
Peralatan penelitian kriogenik khusus
Sektor Energi:
Komponen untuk-pembangkit listrik berbahan bakar LNG
Sistem penyimpanan energi kriogenik
Spesifikasi Pipa
Pipa yang terbuat dari 12Ni14 tercakup dalam:
EN 10216-4:Tabung baja mulus untuk keperluan tekanan dengan sifat suhu rendah tertentu
EN 10217-4:Tabung baja yang dilas untuk keperluan tekanan dengan sifat suhu rendah tertentu
Pertimbangan Pengelasan
| Aspek | Persyaratan |
|---|---|
| Logam Pengisi | Bahan habis pakai-nikel tinggi (biasanya 12-13% Ni) |
| Pemanasan awal | Umumnya tidak diperlukan |
| Suhu Interpass | Dikendalikan di bawah 150 derajat |
| Proses Pengelasan | SMAW, GTAW, SAW dengan prosedur mumpuni |
| PWHT | Diperlukan untuk memulihkan properti HAZ |
Catatan Desain dan Fabrikasi
Pemilihan Bahan:Digunakan ketika diperlukan ketangguhan luar biasa pada -196 derajat
Biaya Fabrikasi:Biaya material dan fabrikasi yang tinggi karena kandungan nikel dan prosedur khusus
Batasan Ketebalan:Tersedia dalam berbagai ketebalan, namun fabrikasi menjadi lebih menantang seiring bertambahnya ketebalan
Persyaratan Pengujian:Diperlukan NDT dan pengujian mekanis yang ekstensif
Nilai Setara
| Standar | Penunjukan Setara |
|---|---|
| ASTM/ASME | Mirip dengan SA 645 (5% Ni) tetapi kandungan Ni lebih tinggi |
| ISO | Sebutan serupa sedang dikembangkan |
| JIS | Tidak ada padanan langsung |
| GB (Tiongkok) | Sedang dikembangkan dalam standar Cina |
Catatan Teknis Penting
Transformasi Fase:12Ni14 beroperasi dalam fase feritik penuh pada suhu kriogenik
Ketangguhan Patah:Ketahanan yang sangat baik terhadap patah getas pada -196 derajat
Ekspansi Termal:Koefisien ekspansi termal lebih rendah dibandingkan baja tahan karat austenitik
Sifat Magnetik:Struktur feritik menjadikannya bersifat magnetis
Pasar dan Ketersediaan
Produksi Terbatas:Diproduksi oleh pabrik baja khusus
Waktu Pimpin:Waktu pengiriman lebih lama dibandingkan dengan baja konvensional
Sertifikasi:Membutuhkan sertifikasi dan kemampuan penelusuran yang ekstensif
Pemasok Global:Terbatasnya jumlah produsen di seluruh dunia
Perbandingan dengan Alternatif Austenitik
| Parameter | Baja 12Ni14 | Tahan Karat Austenitik (304L) |
|---|---|---|
| Konduktivitas Termal | Lebih tinggi | Lebih rendah |
| Ekspansi Termal | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Sifat Magnetik | Magnetik | Non-magnetik |
| Biaya dengan Kekuatan yang Sama | Sebanding atau lebih rendah | Lebih tinggi |
| Kekuatan Hasil | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Ringkasan
12Ni14adalah spesialisbaja paduan-nikel tinggi (12-14%).dirancang khusus untukPenyimpanan LNG dan aplikasi kriogenikpada suhu hingga -196 derajat . Ini menawarkan ketangguhan patah yang sangat baik pada suhu kriogenik dengan tetap mempertahankan struktur mikro feritik. Meskipun dalam beberapa konteks disebut "pipa baja boiler", penerapan sebenarnya jauh lebih terspesialisasi-terutama di industri kriogenik dan LNG daripada sistem boiler konvensional. Bahan tersebut memerlukan perlakuan panas yang hati-hati, prosedur pengelasan khusus, dan kontrol kualitas yang ketat untuk memastikan kinerja dalam layanan kriogenik kritis.
