- מפרט סטנדרטי ASTM A213/ASME SA213 עבור דוודים סגסוגת-פלדה פריטית ואסונטיטית, מחמם-על וצינורות מחליפי חום חלקים
דרגת הפלדה המצוינת בתקן ASME SA-213 היא SA213 T91. זהו סוג חדש לגמרי של פלדה פריטית שנוצרה מפלדת 9Cr-1Mo על ידי ויסות כמות הרכיבים N והוספת כמות מינורית של אלמנטים מיקרו-ניזגים Nb ו-V. הפלדה מציגה איכויות מכאניות מעולות, כולל חוזק עמיד ועמידות חמצון גבוהה, מבנה וביצועים יציבים לפני ואחרי גיל, ביצועי ריתוך טובים וביצועי תהליך טובים. טמפרטורת החוזק הקבועה וטמפרטורת המתח הקבועה של חוזק עמיד גבוהים יותר, ומגיעות ל-625 מעלות ו-607 מעלות, בהתאמה, מפלדת אל-חלד אוסטניטית, בעלת מקדם התפשטות תרמית נמוך יותר ומוליכות תרמית גבוהה יותר. פלדת T91 (9Cr-1Mo) עמידה פי שלושה ב-600 מעלות מפלדת T9 (9Cr-1Mo) תוך שמירה על עמידות הקורוזיה המעולה של T9 בטמפרטורות גבוהות.
פלדה מרטנסיטית מקוררת אוויר עם עמידות טובה לחמצון בטמפרטורה גבוהה, עמידות לזחילה וחוזק תרמי, SA213 T91 בעלת ריכוז סגסוגת גבוה. יש לו נטייה משמעותית להתקשות בעת ריתוך והוא רגיש במיוחד לסדקים קרים. קוטר הצינור הקטן מ-168 מ"מ מכונה T91, וקוטר הצינור הגבוה מ-168 מ"מ מכונה P91. הסטנדרטים להרכב כימי ואיכויות מכניות זהים עבור שניהם מכיוון שהם שייכים לאותה סוג של פלדה. כרום, מוליבדן, פחמן, מנגן, סיליקון, ונדיום, חנקן וכמויות קורט של יסודות אחרים הם מרכיבים חשובים של SA213 T91. בעוד מוליבדן מגביר את עמידות לזחילה ועוזר לביצועים הכוללים של החומר בטמפרטורות גבוהות, כרום הוא אלמנט סגסוג מרכזי המספק עמידות לחמצון וחוזק בטמפרטורה גבוהה. קשיות וחוזק מתיחה מסופקים על ידי תכולת הפחמן, בעוד שהתכונות המכניות של החומר מושפעות ממרכיבי סגסוג אחרים.
הרכב כימי ( אחוזים ) של ASME SA213 T91
| הרכב כימי ( אחוזים ) | ||||||||||||||
| תֶקֶן | C | Mn | P, מקסימום | S, מקסימום | סִי | Cr | לא, מקסימום | מו | אל, מקסימום | Ti, מקסימום | V | N | נ.ב | Zr, מקסימום |
| ASME SA213 T91 | 0.07-0.14 | 0.30-0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.40 | 0.85-1.05 | 0.02 | 0.01 | 0.18-0.25 | 0.030-0.070 | 0.06-0.10 | 0.01 |
הדרישות המחמירות של קוד הדוד ומכלי הלחץ ASME מתקיימות לעתים קרובות על ידי האיכויות המכניות של SA213 T91. גם בטמפרטורות נמוכות וגם בטמפרטורות גבוהות, הוא מפגין חוזק מתיחה גדול, חוזק תפוקה וקשיחות השפעה יוצאת דופן. החומר מתאים ליישומים החשופים לחשיפה ממושכת לטמפרטורות גבוהות בשל יכולות הזחילה והפריצות המצטיינות שלו.
מאפיינים מכניים של ASME SA213 T91
| תכונות מכאניות | |||
| חוזק מתיחה, MPa, דקות | חוזק תפוקה, MPa, דקות | התארכות ( אחוזים ), דקות | קשיות, מקסימום |
| 585 | 415 | 20 | 250 HBW |
טיפול בחום של ASME SA213 T91
| כיתה | סוּג | טמפרטורת טיפול אוסטניטיזציה/פתרון (מעלה) | טמפרטורת חישול או חישול תת-קריטי (מעלה) |
| T91 | מנרמל פלוס חיסום | 1040-1080 | 730-800 |
שיפור המיקרו-מבנה והמאפיינים של ASME SA213 T91 תלוי בעיקר בטיפול בחום. כדי שהחומר יקבל את החוזק, הקשיות והגמישות הרצויים, לרוב הוא מנורמל או מחולל לפני חיסום. בנוסף, טיפולי חום אלו מסייעים בהפחתת מתח שיורי ומחזקים את עמידות החומר בפני דפורמציה הנגרמת על ידי טמפרטורה.
עם טמפרטורת דופן מתכת מקסימלית של 625 מעלות, ASME SA213 T91 משמש בעיקר לייצור מחממי-על ומחממים בטמפרטורה גבוהה עבור דוודי תחנות כוח תת-קריטיים וסופר-קריטיים. בנוסף, ניתן להשתמש בו כפלדה עבור מכלי לחץ ורכיבי לחץ בטמפרטורה גבוהה עבור כוח גרעיני. בשל התכונות המכאניות המעולות שלו בטמפרטורה גבוהה ועמידות המימן בטמפרטורה גבוהה, ניתן להשתמש בחומר T91 במקום צינורות חומר T22 ו-T5 בזיקוק, פיצוח ובתי זיקוק; עם זאת, חומר T91 מתאים יותר לסביבות עשירות בגופרית מאשר חומר T22 ו-T5 בדוד.
