Ringkasan
SA-213 T91adalah baja paduan kromium-molibdenum, yang dirancang khusus untuk penggunaan-suhu tinggi. Ini adalah salah satu grade yang paling banyak digunakan dalam konstruksi pembangkit listrik modern-efisiensi tinggi. Sebutan "T" menandakan itu adalah atabung mulus.
Keuntungan utamanya adalah sifatnya yang luar biasakekuatan merayap(ketahanan terhadap deformasi di bawah-paparan jangka panjang terhadap tekanan dan suhu tinggi) dibandingkan dengan kualitas sebelumnya seperti T22 (2,25Cr-1Mo).
Karakteristik & Keunggulan Utama
Kekuatan-Suhu Tinggi:Dapat beroperasi terus menerus pada suhu logam hingga sekitar 625 derajat (1157 derajat F). Hal ini memungkinkan tekanan dan suhu uap lebih tinggi, sehingga menghasilkan efisiensi pembangkit listrik yang lebih besar.
Kekuatan Creep dan Pecah yang Luar Biasa:Struktur mikronya distabilkan untuk menahan deformasi dan kegagalan dalam jangka waktu lama (100,000+ jam) pada tekanan dan suhu tinggi.
Ketahanan Oksidasi & Korosi yang Baik:Kandungan Kromium 9% memberikan ketahanan yang jauh lebih baik terhadap oksidasi uap dan korosi panas (sulfidasi) dibandingkan baja paduan rendah-seperti T11, T12, dan T22.
Ketahanan Lelah Termal yang Baik:Dapat menahan tekanan siklik yang disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan.
Kemampuan las:Ini dapat dilas, namun memerlukan kontrol prosedur yang ketat dan-perlakuan panas pasca pengelasan (PWHT).
Komposisi Kimia (Standar ASTM A213/A213M)
Komposisi sangat penting untuk mencapai sifat yang diinginkan.
| Elemen | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.08 - 0.12 |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P) | 0,020 maks |
| Belerang (S) | 0,010 maks |
| Silikon (Si) | 0.20 - 0.50 |
| Kromium (Cr) | 8.00 - 9.50 |
| Molibdenum (Mo) | 0.85 - 1.05 |
| Vanadium (V) | 0.18 - 0.25 |
| Niobium (Nb) | 0.06 - 0.10 |
| Nikel (Ni) | 0,40 maks |
| Aluminium (Al) | 0,02 maks |
| Nitrogen (N) | 0.030 - 0.070 |
Mengapa unsur-unsur ini?
Kr & Mo:Memberikan penguatan solusi padat dan ketahanan terhadap korosi.
V & Nb (Cb):Bentuk karbida dan karbonitrida halus dan stabil yang memberikan kuncipenguatan curah hujandan menghambat pergerakan dislokasi pada suhu tinggi.
N:Bekerja dengan V dan Nb untuk membentuk karbonitrida yang memperkuat dan membantu menstabilkan struktur mikro.
Sifat Mekanik (Standar ASTM A213/A213M)
| Milik | Persyaratan |
|---|---|
| Kekuatan Tarik | Lebih besar dari atau sama dengan 585 MPa (85.000 psi) |
| Kekuatan Hasil | Lebih besar dari atau sama dengan 415 MPa (60.000 psi) |
| Pemanjangan | Lebih besar dari atau sama dengan 20% (dalam 2 inci atau 50mm) |
| Kekerasan | Kurang dari atau sama dengan 250 HBW (Brinell) atau 265 HV (Vickers) |
Metalurgi & Perlakuan Panas
Sifat unggul T91 adalah hasil langsung dari proses perlakuan panas tertentu:
Normalisasi:Dipanaskan hingga suhu tinggi (kira-kira. 1040-1080 derajat / 1900-1975 derajat F) untuk membentuk struktur austenit homogen dan melarutkan unsur paduan.
Temperatur:Didinginkan dengan cepat (dipadamkan dengan udara) lalu dipanaskan kembali ke suhu yang lebih rendah (kira-kira. 730-780 derajat / 1350-1435 derajat F). Hal ini mengeraskan martensit dan mengendapkan karbida dan karbonitrida halus yang memperkuat V, Nb, dan Cr.
Struktur mikro yang dihasilkan adalahmartensit yang ditempa, yang sangat kuat dan stabil pada suhu tinggi.
Aplikasi Umum
Pipa SA-213 T91 digunakan dibagian perpindahan panasboiler dan superheater yang suhu dan tekanannya paling parah.
Tabung Superheater
Tabung Pemanas Ulang
Panel Dinding Air(di-area tugas tinggi pada boiler tingkat lanjut)
Header dan Perpipaan-Suhu Tinggi(meskipun ini biasanya dibuat dari spesifikasi perpipaan yang setara,SA-335 P91)
Pertimbangan Fabrikasi dan Pengelasan
Bekerja dengan T91 memerlukan perhatian khusus:
Pemanasan awal:Wajib untuk mencegah retak dingin. Pemanasan awal yang umum adalah 200-250 derajat (400-480 derajat F).
Bahan Pengelasan:Harus menggunakan logam pengisi kimia yang cocok (misalnya, ER90S-B9 untuk TIG, E9015-B9 untuk SMAW).
Pasca-Perlakuan Panas Las (PWHT): Sangat penting.Harus dilakukan dalam kisaran suhu tertentu (biasanya 730-760 derajat / 1350-1400 derajat F) dalam waktu yang cukup untuk memulihkan struktur mikro dan ketangguhan di zona yang terkena dampak panas (HAZ). Kegagalan untuk melakukannya dapat menyebabkan kegagalan dini.
Pendinginan Terkendali:Setelah pengelasan, komponen harus dibiarkan dingin perlahan hingga mencapai suhu pemanasan awal sebelum PWHT.
Perbandingan dengan Kelas Lain
vs.T22 (2.25Cr-1Mo):T91 secara signifikan lebih kuat. Hal ini memungkinkan dinding tabung menjadi lebih tipis, meningkatkan perpindahan panas dan mengurangi tekanan dan berat termal.
vs.T92 / T911:Ini adalah baja Cr 9% yang canggih dengan tambahan Tungsten (W) dan Boron (B), yang menawarkan kekuatan mulur yang lebih tinggi lagi untuk pabrik ultra-superkritis (USC) yang paling canggih. T91 adalah pendahulu dari nilai ini.
Catatan Penting tentang Klasifikasi "Baja Karbon".
Meskipun T91 biasa disebut sebagai "baja ketel", menyebutnya a"Baja Karbon"secara teknis adalah istilah yang keliru. Ini adalah sebuahbaja-paduan rendahdengan sejumlah besar unsur paduan (total lebih dari 10%). Baja karbon sejati untuk boiler (seperti SA-210 A1/C) memiliki kandungan paduan minimal dan digunakan untuk bagian bersuhu lebih rendah seperti dinding air dan economizer.
Ringkasan
SA-213 T91 adalah material dasar untuk-pembangkit listrik termal dengan efisiensi tinggi. Bahan kimia yang dioptimalkan dan perlakuan panas yang terkontrol menghasilkan kombinasi kekuatan suhu tinggi, ketahanan mulur, dan ketahanan korosi yang tak tertandingi di kelasnya, menjadikannya paduan pekerja keras untuk pipa superheater dan reheater kritis.
