개요
ASTM A335 P91은 다음의 사양입니다.이음매 없는 페라이트 합금-강관고온-서비스용입니다. "P91" 명칭은 주로 크롬과 몰리브덴 함량에 바나듐과 니오븀이 주요 첨가된 특정 화학 성분을 의미합니다.
이 재종은 다음과 같은 고급 고강도강 제품군에 속합니다.{0}}크리프 강도 강화 페라이트(CSEF) 강. 이는 P22(2.25Cr-1Mo)와 같은 저합금강과 고가의 오스테나이트계 스테인리스강(예: 304, 316) 사이의 격차를 해소하기 위해 개발되었습니다.
주요 특징 및 장점
우수한 고온-온도 강도:P91의 가장 큰 장점은 뛰어난 성능입니다.크리프 강도-높은 응력과 온도에 장기간 노출 시 변형에 대한 저항성-. 이를 통해 다음을 갖춘 배관 시스템을 설계할 수 있습니다.
더 얇은 벽낮은-등급 합금에 비해 재료 비용과 무게가 줄어듭니다.
더 높은 작동 압력과 온도.
발전소의 효율성이 향상됩니다.
좋은 산화 및 부식 저항:크롬 함량(8-9.5%)은 증기 환경에서 산화(스케일링) 및 부식에 대한 우수한 저항성을 제공합니다.
높은 열전도율 및 낮은 열팽창:페라이트강인 P91은 오스테나이트계 스테인리스강보다 열적 특성이 더 우수하여 시동 및 정지 주기 동안 열 응력이 더 낮습니다.
화학성분(%)
특정 구성은 원하는 특성을 달성하는 데 중요합니다. 다음은 ASTM A335 표준에 따른 일반적인 범위입니다.
| 요소 | 구성 (%) |
|---|---|
| 탄소(C) | 0.08 - 0.12 |
| 망간(Mn) | 0.30 - 0.60 |
| 인(P) | 최대 0.020 |
| 유황(S) | 최대 0.010 |
| 실리콘(Si) | 0.20 - 0.50 |
| 크롬(Cr) | 8.00 - 9.50 |
| 몰리브덴(Mo) | 0.85 - 1.05 |
| 바나듐(V) | 0.18 - 0.25 |
| 니오븀(Nb) | 0.06 - 0.10 |
| 니켈(Ni) | 최대 0.40 |
| 질소(N) | 0.03 - 0.07 |
| 알루미늄(Al) | 최대 0.04 |
| 철(Fe) | 균형 |
주요 미세구조적 특징:P91의 강도는 바나듐 및 니오븀 탄화물/질화물의 미세한 석출물로 강화된 마르텐사이트 미세 구조를 생성하는 복잡한 열처리에서 비롯됩니다.
기계적 성질(열처리 후)
파이프는 특정 열처리를 거쳐야 합니다.정규화1040-1080도(1900-1975도 F)에서템퍼링730-760도 (1350-1400도 F).
| 재산 | 요구 사항 |
|---|---|
| 인장강도 | 585MPa(85ksi) 이상 |
| 항복 강도 | 415MPa(60ksi) 이상 |
| 연장 | 20% 이상 |
제조공정
ASTM A335 표준에 따라 P91 파이프는 다음과 같이 제조됩니다.원활한. 이는 용접 이음새 없이 견고한 빌렛으로 형성되어 본질적으로 고압 응용 분야에 더 강하고 신뢰성이 높다는 것을 의미합니다.- 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
열간 압출
로터리 피어싱(Mannesmann 프로세스)
응용
ASTM A335 P91은 부품이 극한 조건에 노출되는 발전 및 석유화학 산업에서 주로 사용됩니다.
주 증기 및 고온 재가열 라인초임계 및 초-초임계 발전소에서 사용됩니다.
고온-열교환기 및 보일러 튜브.
석유화학 플랜트의 배관고온 공정용-
산업용 용광로.
제조 및 사용에 대한 중요한 고려 사항
P91은 단순히 다른 등급을 "드롭인"하는 대체품이 아닙니다. 제작에는 엄격한 통제와 전문 지식이 필요합니다.
예열 및 층간 온도: 필수적인. 일반적으로 용접하기 전에 200~250도(400~500도 F)까지 예열하고 패스간 온도를 엄격하게 유지해야 합니다.
사후-용접 열처리(PWHT): 절대적으로 중요. PWHT는 다음을 위해 필요합니다:
용접 열 영향부(HAZ)에 형성된 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐사이트를 강화합니다.-
필요한 인성을 달성하십시오.
장기적인-크리프 성능을 보장합니다.
일반적인 PWHT 범위: 730-760도(1350-1400F).
용접 후 냉각 제어:용접 후 즉시 파이프를 실온으로 냉각시켜서는 안 됩니다. PWHT가 수행될 때까지 예열 온도를 유지해야 합니다.
저장:P91 부품은 습기 흡수를 방지하기 위해 실내에 보관해야 합니다. 이는 공식 부식으로 이어질 수 있습니다.
비교 가능한 표준
ASTM A335 P91은 다른 여러 국제 표준과 동일합니다.
ASME:SA335 P91 (본질적으로 동일한 사양)
EN/DIN:X10CrMoVNb9-1(재료 번호 1.4903)
JIS:STBA 28
요약
ASTM A335 P91은 중요한 고온-및 고압-압력 응용 분야에 맞게 설계된 고성능 이음매 없는 합금 강관입니다.뛰어난 강도로 인해 보다 효율적이고 컴팩트한 플랜트 설계가 가능합니다. 그러나 성공적인 적용은 다음에 크게 좌우됩니다.적절한 용접 및 열처리 절차를 엄격히 준수. 잘못된 적용이나 부적절한 제작으로 인해 치명적인 오류가 발생할 수 있습니다.
