Identitat de grau i història estàndard
13CrMo44 és un acer resistent a la calor al crom-molibdè que figurava originalment a la DIN 17175, l'estàndard alemany per a tubs sense soldadura d'acers resistents a la calor, amb el número de material 1.7335. La designació indica aproximadament un 0,13 per cent de carboni, un 1 per cent de crom i un 0,5 per cent de molibdè, motiu pel qual l'acer es descriu generalment com un aliatge 1,25Cr-0,5Mo. La norma DIN 17175 s'ha retirat i el grau apareix ara a EN 10216-2 com a 13CrMo4-5, conservant el número de material 1.7335. Els dibuixos antics, les llistes de peces de recanvi i la documentació xinesa sovint encara porten la designació DIN 17175 i la ruta del material és del mateix grau.
L'acer es troba al centre de la família resistent a la calor de baix aliatge. Ofereix més resistència a la fluència que l'acer al carboni, però està menys aliat i, per tant, més barat i més fàcil de soldar, que el grau 2,25Cr-1Mo i els graus de crom del 9% utilitzats a temperatures de vapor més altes.
Composició química
| Element | Interval d'especificacions típics | Funció |
|---|---|---|
| Carboni | 0.10 - 0.17 per cent | Força, formació de carburs |
| Silici | 0,35 per cent màxim | Desoxidació |
| Manganès | 0.40 - 0.70 per cent | Força, desoxidació |
| Fòsfor | 0,025 per cent màxim | Restringit per a la duresa i la ductilitat de fluència |
| Sofre | 0,020 per cent màxim | Restringit per treballar en calent |
| Crom | 0.70 - 1.10 per cent | Resistència a l'oxidació, estabilitat del carbur |
| Molibdè | 0.45 - 0.65 per cent | Força de fluència a temperatura |
La combinació de crom i molibdè és el que confereix a l'acer la seva resistència a la fluència. El crom estabilitza els carburs que porten càrrega a la temperatura i proporciona resistència a l'oxidació del costat del vapor, mentre que el molibdè enforteix la matriu de ferrita i alenteix l'engruiximent dels carburs durant l'exposició a llarg termini.
Tractament tèrmic i condicions de lliurament
Els tubs es subministren normalment en condicions normalitzades i temperades. El tractament de normalització produeix una estructura ferrítica-bainítica uniforme i el pas de temperat posterior es porta a terme a una temperatura superior a la temperatura de servei prevista, la qual cosa estabilitza la distribució del carbur abans que el tub entri en servei. Les temperatures de tractament tèrmic es registren al certificat del material, perquè el rendiment de fluència està directament relacionat amb l'estat en què es subministra el tub.
Els tubs acabats en fred reben un tractament tèrmic final després de l'última passada de conformació en fred, ja que, d'altra manera, el treball en fred reduiria la ductilitat de fluència. Per a aplicacions de sobreescalfador i reescalfador, el tub es subministra habitualment amb una condició de superfície controlada al diàmetre interior, lliure d'escales pesades, per limitar l'oxidació del costat del vapor en servei.
Límits del servei i aplicacions
El grau s'utilitza per a tubs de sobreescalfador i reescalfador, canonades de vapor, capçals i seccions d'estalvi on la temperatura del metall supera el rang pràctic de l'acer al carboni, però es manté per sota del rang on es requereixen graus de crom més alts. La temperatura de metall admissible es fixa mitjançant les dades de ruptura de fluència adoptades al codi de disseny i, a la pràctica alemanya, les fitxes de dades del material han proporcionat tradicionalment aquests valors de fluència. Per sobre del sostre de temperatura pràctic, el disseny ha de passar al grau de 2,25Cr-1Mo o a un grau de crom del 9 per cent, que és precisament com es classifiquen les etapes de sobreescalfador i reescalfador de la caldera de temperatura més baixa a més alta al llarg del camí del vapor.
Per a l'orientació, l'homòleg nord-americà A335 grau P11, UNS K11597, especifica una resistència a la tracció a temperatura ambient-mínima de 415 MPa i un límit elàstic mínim de 205 MPa, i el grau EN es troba a la mateixa banda. Com passa amb qualsevol substitució entre estàndards-, el certificat s'ha de comprovar amb les dades de disseny en lloc de basar-se en el nom de la qualificació.
Preguntes freqüents
Q:Què significa el nom 13CrMo44?
R: És una designació de composició alemanya heretada que indica aproximadament un 0,13 per cent de carboni, un 1 per cent de crom i un 0,5 per cent de molibdè, l'acer que es descriu habitualment com a 1,25Cr-0,5Mo.
Q:Quin és l'estàndard actual per a aquest grau?
R: DIN 17175 es retira; el grau està ara cobert per EN 10216-2 com 13CrMo4-5 amb el número de material 1.7335.
Q:13CrMo44 és equivalent a A335 P11?
R: Són homòlegs de la mateixa família de composició, però cada estàndard té les seves pròpies taules de propietats, de manera que una declaració d'equivalència s'ha de basar en el certificat real.
Q:Per què el tub està normalitzat i temperat?
R: La normalització dóna una estructura uniforme i el tremp per sobre de la temperatura de servei estabilitza els carburs, que és el que preserva la resistència a la fluència durant la vida útil del disseny.
Q:Quin rang de temperatura de servei és típic?
R: S'utilitza per sobre del rang pràctic d'acer al carboni i per sota del rang on els graus de crom més alts prenen el relleu, amb el sostre exacte establert per les dades de fluència adoptades al codi de disseny aplicable.
Q:On s'utilitza el grau més sovint en una caldera?
R: En bancs de tubs de sobreescalfador i reescalfador, capçals de vapor i etapes de canonades de vapor on la temperatura del metall supera el límit de l'acer al carboni.