20G: Dit is het vermelde staalnummer volgens GB5310-95 (overeenkomende buitenlandse merken: st45.8 in Duitsland, STB42 in Japan en SA106B in de Verenigde Staten). Het is het meest gebruikte staal voor ketelbuizen. De chemische samenstelling en mechanische eigenschappen zijn in principe hetzelfde als die van 20-staalplaten. Het staal heeft een zekere sterkte bij normale, middelhoge en hoge temperaturen, een laag koolstofgehalte, een betere plasticiteit en taaiheid, en goede koud- en warmvorm- en laseigenschappen. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt voor de vervaardiging van hogedruk- en hoogwaardige ketelbuisfittingen, oververhitters, herverhitters, economizers en waterwanden in het lage-temperatuurgedeelte. Denk bijvoorbeeld aan buizen met een kleine diameter voor verwarmingsoppervlaktebuizen met een wandtemperatuur van ≤500℃, waterleidingen, economizerbuizen, enz., en buizen met een grote diameter voor stoomleidingen en verdeelstukken (economizer, waterleiding, lagedruk-oververhitter en herverhitterverdeelstuk) met een wandtemperatuur van ≤450℃, en pijpleidingen met een middentemperatuur van ≤450℃, enz. Omdat koolstofstaal grafiteert bij langdurig gebruik boven 450 °C, is het raadzaam de maximale gebruikstemperatuur van de verwarmingsoppervlaktebuis te beperken tot onder de 450 °C. Binnen dit temperatuurbereik voldoet de sterkte van het staal aan de eisen voor oververhitters en stoomleidingen, en heeft het een goede oxidatieweerstand, plastische taaiheid, lasbaarheid en andere eigenschappen voor warm- en koudbewerking, waardoor het veelvuldig wordt gebruikt. Het staal dat in de Iraanse oven (per eenheid) wordt gebruikt, bestaat uit de rioolwateraanvoerleiding (28 ton), de stoomwateraanvoerleiding (20 ton), de stoomaanvoerleiding (26 ton), de warmtewisselaarcollector (8 ton), het ontvochtigingswatersysteem (5 ton), en de rest bestaat uit plat staal en materiaal voor de draagarmen (ongeveer 86 ton).
SA-210C (25MnG): Dit is de staalsoort volgens de ASME SA-210-norm. Het is een koolstof-mangaanstaal voor buizen met een kleine diameter, bestemd voor ketels en oververhitters. Het is een perliet-hittebestendig staal. China heeft deze soort in 1995 opgenomen in de GB5310-norm en de naam 25MnG gegeven. De chemische samenstelling is eenvoudig, afgezien van het hoge gehalte aan koolstof en mangaan. De rest is vergelijkbaar met 20G, waardoor de vloeigrens ongeveer 20% hoger ligt dan die van 20G. De plasticiteit en taaiheid zijn gelijkwaardig aan die van 20G. Het staal heeft een eenvoudig productieproces en goede koud- en warmverwerkbaarheid. Door het te gebruiken in plaats van 20G kan de wanddikte en het materiaalverbruik worden verminderd, terwijl tegelijkertijd de warmteoverdracht in de ketel wordt verbeterd. Het toepassingsgebied en de bedrijfstemperatuur zijn in principe hetzelfde als bij 20G. Het wordt voornamelijk gebruikt voor waterwanden, economizers, lagedruk-oververhitters en andere componenten met een bedrijfstemperatuur lager dan 500 °C.
SA-106C: Dit is de staalsoort volgens de ASME SA-106-norm. Het is een koolstof-mangaanstaal voor buizen met een grote diameter voor ketels en oververhitters voor hoge temperaturen. De chemische samenstelling is eenvoudig en vergelijkbaar met 20G koolstofstaal, maar het koolstof- en mangaangehalte is hoger, waardoor de vloeigrens ongeveer 12% hoger ligt dan die van 20G. De plasticiteit en taaiheid zijn bovendien niet slecht. Het staal heeft een eenvoudig productieproces en goede koud- en warmverwerkbaarheid. Door het te gebruiken ter vervanging van 20G-verdeelstukken (economizer, waterwand, lagedruk-oververhitter en herverhitter) kan de wanddikte met ongeveer 10% worden verminderd. Dit leidt tot besparing op materiaalkosten, minder laswerk en een betere spanningsverdeling in de verdeelstukken bij het opstarten.
15Mo3 (15MoG): Dit is een stalen buis volgens de DIN17175-norm. Het is een koolstof-molybdeenstalen buis met een kleine diameter voor keteloververhitters. Het is tevens een perlietisch hittebestendig staal. China heeft het in 1995 opgenomen in de GB5310-norm en het de naam 15MoG gegeven. De chemische samenstelling is eenvoudig, maar het bevat molybdeen, waardoor de verwerkingseigenschappen gelijk zijn aan die van koolstofstaal, terwijl de thermische sterkte beter is. Vanwege de goede prestaties en de lage prijs wordt het wereldwijd veel gebruikt. Het staal heeft echter de neiging tot grafitisatie bij langdurig gebruik op hoge temperaturen. Daarom moet de gebruikstemperatuur onder de 510 °C worden gehouden en moet de hoeveelheid aluminium die tijdens het smelten wordt toegevoegd, worden beperkt om het grafitisatieproces te beheersen en te vertragen. Deze stalen buis wordt voornamelijk gebruikt voor lagedemperatuuroververhitters en lagedemperatuurherverhitters, waarbij de wandtemperatuur onder de 510 °C blijft. De chemische samenstelling is C0,12-0,20, Si0,10-0,35, Mn0,40-0,80, S≤0,035, P≤0,035, Mo0,25-0,35; normale brandsterkte σs≥270-285, σb≥450-600 MPa; plasticiteit δ≥22.
SA-209T1a (20MoG): Dit is de staalsoort volgens de ASME SA-209-norm. Het is een koolstof-molybdeenstaalbuis met een kleine diameter voor ketels en oververhitters, en het is een perliet-hittebestendig staal. China heeft deze staalsoort in 1995 opgenomen in de GB5310-norm en de naam 20MoG gegeven. De chemische samenstelling is eenvoudig, maar het bevat molybdeen, waardoor de verwerkingseigenschappen gelijk zijn aan die van koolstofstaal, terwijl de thermische sterkte beter is. Het staal heeft echter de neiging tot grafitisatie bij langdurig gebruik op hoge temperaturen, waardoor de gebruikstemperatuur onder de 510 °C moet worden gehouden en oververhitting moet worden voorkomen. Tijdens het smelten moet de hoeveelheid toegevoegd aluminium worden beperkt om het grafitisatieproces te beheersen en te vertragen. Deze stalen buis wordt voornamelijk gebruikt voor onderdelen zoals watergekoelde wanden, oververhitters en herverhitters, waar de wandtemperatuur onder de 510 °C blijft. De chemische samenstelling is C0,15-0,25, Si0,10-0,50, Mn0,30-0,80, S≤0,025, P≤0,025, Mo0,44-0,65; genormaliseerd sterkteniveau σs≥220, σb≥415 MPa; plasticiteit δ≥30.
15CrMoG: is een staalsoort volgens GB5310-95 (overeenkomend met 1Cr-1/2Mo en 11/4Cr-1/2Mo-Si staal, die veel gebruikt worden in diverse landen wereldwijd). Het chroomgehalte is hoger dan dat van 12CrMo-staal, waardoor het een hogere thermische sterkte heeft. Bij temperaturen boven de 550 °C neemt de thermische sterkte aanzienlijk af. Bij langdurig gebruik bij 500-550 °C treedt geen grafitisatie op, maar wel carbidesferoidisatie en herverdeling van legeringselementen. Dit alles leidt tot een afname van de sterkte van het staal. Het staal heeft een goede relaxatieweerstand bij 450 °C. De eigenschappen voor pijpfabricage en lassen zijn goed. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt als hogedruk- en middendrukstoomleidingen en -verdeelstukken met stoomparameters onder 550℃, oververhittingsbuizen met een buiswandtemperatuur onder 560℃, enz. De chemische samenstelling is C0,12-0,18, Si0,17-0,37, Mn0,40-0,70, S≤0,030, P≤0,030, Cr0,80-1,10, Mo0,40-0,55; sterkteniveau σs≥ 235 in de normaal getemperde toestand, σb≥440-640 MPa; plasticiteit δ≥21.
T22 (P22), 12Cr2MoG: T22 (P22) is een materiaal volgens de ASME SA213 (SA335) norm, die is opgenomen in de Chinese GB5310-95 norm. Binnen de Cr-Mo-staalserie heeft het een relatief hoge thermische sterkte, en de vermoeiingssterkte en toelaatbare spanning bij dezelfde temperatuur zijn zelfs hoger dan die van 9Cr-1Mo-staal. Daarom wordt het in het buitenland gebruikt in thermische centrales, kerncentrales en drukvaten. Het heeft een breed toepassingsgebied. De technische kosten zijn echter minder gunstig dan die van het Chinese 12Cr1MoV, waardoor het minder wordt gebruikt in de binnenlandse productie van ketels voor thermische centrales. Het wordt alleen toegepast wanneer de gebruiker erom vraagt (met name wanneer het ontwerp en de productie voldoen aan de ASME-specificaties). Het staal is niet gevoelig voor warmtebehandeling, heeft een hoge duurzame plasticiteit en goede laseigenschappen. T22-buizen met een kleine diameter worden hoofdzakelijk gebruikt als verwarmingsoppervlakbuizen voor oververhitters en naverhitters waarvan de metaaltemperatuur lager is dan 580℃, terwijl P22-buizen met een grote diameter hoofdzakelijk worden gebruikt voor verbindingen tussen oververhitters en naverhitters waarvan de metaaltemperatuur niet hoger is dan 565℃. De chemische samenstelling is C≤0,15, Si≤0,50, Mn0,30-0,60, S≤0,025, P≤0,025, Cr1,90-2,60, Mo0,87-1,13; sterkteniveau σs≥280, σb≥ 450-600 MPa bij positief temperen; plasticiteit δ≥20.
12Cr1MoVG: Dit is een staalsoort die is opgenomen in de GB5310-95-norm en die veelvuldig wordt gebruikt in de oververhittingsleidingen, verdeelstukken en hoofdstoomleidingen van hogedruk-, ultrahogedruk- en subkritische energiecentrales in China. De chemische samenstelling en mechanische eigenschappen zijn in principe gelijk aan die van 12Cr1MoV-staal. De chemische samenstelling is eenvoudig, het totale legeringsgehalte is minder dan 2%, en het is een koolstofarm, laaggelegeerd perlietstaal met hoge warmtebestendigheid. Vanadium kan met koolstof een stabiel carbide (VC) vormen, waardoor chroom en molybdeen in het staal bij voorkeur in de ferrietfase aanwezig blijven en de overdrachtssnelheid van chroom en molybdeen van ferriet naar carbide wordt vertraagd. Dit maakt het staal stabieler bij hoge temperaturen. De totale hoeveelheid legeringselementen in dit staal is slechts de helft van die in het in het buitenland veelgebruikte 2,25Cr-1Mo-staal, maar de vermoeiingssterkte bij 580 °C en na 100.000 uur is 40% hoger. Bovendien is het productieproces eenvoudig en de lasbaarheid goed. Mits de warmtebehandeling strikt wordt uitgevoerd, kunnen bevredigende algehele prestaties en thermische sterkte worden bereikt. De daadwerkelijke werking van de energiecentrale toont aan dat de 12Cr-1MoV-hoofdstoomleiding na 100.000 uur veilig gebruik bij 540 °C nog steeds kan worden gebruikt. De leidingen met grote diameter worden voornamelijk gebruikt als verdeel- en hoofdstoomleidingen met stoomparameters onder 565 °C, terwijl de leidingen met kleine diameter worden gebruikt voor verwarmingsoppervlakken van de ketel met metaalwandtemperaturen onder 580 °C.
12Cr2MoWVTiB (G102): Dit is een staalsoort volgens GB5310-95. Het is een koolstofarm, laaggelegeerd (kleine hoeveelheid meervoudig gelegeerd) bainietstaal met hoge hardheid, ontwikkeld in de jaren 60 van de vorige eeuw. Het is sinds de jaren 70 opgenomen in de norm YB529 van het Ministerie van Metallurgie en is de huidige nationale norm. Eind jaren 80 heeft het staal de gezamenlijke beoordeling van het Ministerie van Metallurgie en het Ministerie van Machines en Elektriciteit doorstaan. Het staal heeft goede algehele mechanische eigenschappen en de thermische sterkte en gebruikstemperatuur overtreffen die van vergelijkbare buitenlandse staalsoorten, en bereiken het niveau van sommige chroom-nikkel austenitische staalsoorten bij 620 °C. Dit komt doordat het staal veel verschillende legeringselementen bevat, waaronder elementen zoals Cr, Si, enz. die de oxidatieweerstand verbeteren, waardoor de maximale gebruikstemperatuur 620 °C kan bereiken. De daadwerkelijke werking van de energiecentrale toonde aan dat de structuur en prestaties van de stalen buizen na langdurig gebruik niet veel veranderden. Ze worden hoofdzakelijk gebruikt als oververhittingsbuizen en herverhittingsbuizen in superhoge-parameterketels met een metaaltemperatuur van ≤620℃. De chemische samenstelling is C0,08-0,15, Si0,45-0,75, Mn0,45-0,65, S≤0,030, P≤0,030, Cr1,60-2,10, Mo0,50-0,65, V0,28-0,42, Ti0,08-0,18, W0,30-0,55, B0,002-0,008; sterkteniveau σs≥345, σb≥540-735 MPa in positief getemperde toestand; plasticiteit δ≥18.
SA-213T91 (335P91): Dit is de staalsoort volgens de ASME SA-213 (335) norm. Het is een materiaal voor hogetemperatuurdrukonderdelen van kerncentrales (en wordt ook in andere sectoren gebruikt) ontwikkeld door het Rubber Ridge National Laboratory in de Verenigde Staten. Het staal is gebaseerd op T9 (9Cr-1Mo) staal en heeft een beperkt koolstofgehalte. Het gehalte aan restelementen zoals P en S wordt strenger gecontroleerd. Daarnaast worden sporen van 0,030-0,070% N, sporen van sterke carbidevormende elementen van 0,18-0,25% V en 0,06-0,10% Nb toegevoegd om een verfijnder, nieuw type ferritisch hittebestendig gelegeerd staal te verkrijgen, dat voldoet aan de eisen voor de korrelstructuur. Het is een staalsoort die is opgenomen in de ASME SA-213-norm. China heeft deze staalsoort in 1995 opgenomen in de GB5310-norm, waar de specificatie 10Cr9Mo1VNb is. De internationale norm ISO/DIS9329-2 vermeldt het als X10CrMoVNb9-1. Door het hoge chroomgehalte (9%) zijn de oxidatieweerstand, corrosiebestendigheid, sterkte bij hoge temperaturen en de neiging tot grafitisatie beter dan bij laaggelegeerde staalsoorten. Het element molybdeen (1%) verbetert voornamelijk de sterkte bij hoge temperaturen en remt de neiging tot brosheid bij hoge temperaturen van chroomstaal. Vergeleken met T9 heeft het verbeterde laseigenschappen en thermische vermoeiingsweerstand. De duurzaamheid bij 600 °C is driemaal zo hoog als die van T9, terwijl de uitstekende corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen van T9 (9Cr-1Mo) staal behouden blijft. Vergeleken met austenitisch roestvast staal heeft het een kleine uitzettingscoëfficiënt, een goede warmtegeleiding en een hogere vermoeiingssterkte (bijvoorbeeld, vergeleken met austenitisch staal TP304, waarbij de temperatuur bij sterke vervorming 625 °C is en de temperatuur bij gelijke spanning 607 °C). Daarom heeft het goede algehele mechanische eigenschappen, een stabiele structuur en prestaties voor en na veroudering, goede las- en verwerkingseigenschappen, een hoge duurzaamheid en oxidatieweerstand. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt voor oververhitters en herverhitters met een metaaltemperatuur van ≤650 °C in ketels. De chemische samenstelling is C0,08-0,12, Si0,20-0,50, Mn0,30-0,60, S≤0,010, P≤0,020, Cr8,00-9,50, Mo0,85-1,05, V0,18-0,25, Al≤0,04, Nb0,06-0,10, N0,03-0,07; sterkteniveau σs≥415, σb≥585 MPa in de positief getemperde toestand; plasticiteit δ≥20.
Geplaatst op: 18 november 2020