В областях тепловой энергетики и нефтехимической промышленности, где высокие температуры и высокое давление являются нормой, легированная сталь A335 P91 является критически важным материалом. Она широко используется в главных паропроводах и горячих участках повторного нагрева благодаря своей превосходной высокотемпературной прочности, сопротивлению ползучести и стойкости к окислению. Однако при закупке или использовании часто возникает вопрос: в чем разница между сталью типа 1 и типа 2? В данной статье дается подробное объяснение.

Ключевое отличие: Технологический процесс и микроструктура.

Требования к химическому составу дляA335 P91Они определяются самим стандартом ASTM A335. Классификация типов 1 и 2 происходит не от ASTM A335, а от другого важного вспомогательного стандарта: ASTM A213 (Стандартная спецификация на бесшовные ферритные и аустенитные легированные стали для труб котлов, пароперегревателей и теплообменников).

Основное различие между двумя типами заключается в процессе окончательной термообработки при производстве, что напрямую приводит к различию в их микроструктуре.

P91 Тип 1

Она подвергается нормализации и отпуску. Труба нормализуется при температуре выше температуры аустенитизации, а затем подвергается высокотемпературному отпуску.

Микроструктура: В результате достигается полностью отпущенная мартенситная структура. Это наиболее классическое и распространенное состояние для стали P91, обеспечивающее наилучшее сочетание механических свойств.

P91 Тип 2

Труба подвергается докритическому отжигу. Отжиг производится при температуре ниже Ac1 (нижней критической температуры).

Микроструктура: состоит из отожженного феррита и карбидов. Не подвергается полному процессу нормализации с образованием мартенсита.

Зачем существует тип 2?

Процесс типа 2 существует в первую очередь для обеспечения чрезвычайно жестких допусков по размерам.

Процесс нормализации и отпуска может вызывать незначительные деформации или изменения овальности трубы, что может создавать проблемы для применений со сверхвысокой точностью.

•Докритический отжиг проводится при более низкой температуре и является более щадящим процессом, позволяющим лучше сохранить точную геометрию и размеры трубы после холодной обработки.

Различия в производительности и важные меры предосторожности

Наиболее существенное различие заключается в механических свойствах, в частности, в прочности при высоких температурах.

•Тип 1 (N&T): Обладает всеми необходимыми высокими показателями прочности и ползучести, требуемыми стандартной спецификацией. Это предпочтительное и стандартное состояние для проектирования и применения.

•Тип 2 (отожженный): его прочность значительно ниже, чем у типа 1. Его высокотемпературная прочность и ползучесть не соответствуют требованиям. Требования к материалу P91 в соответствии со стандартом ASTM A335.

Следовательно, материал типа 2 НИКОГДА не должен использоваться непосредственно в условиях высоких температур/давления! Если закупаются трубы в субкритическом отожженном состоянии (тип 2), производитель или конечный пользователь ОБЯЗАТЕЛЬНО должны провести полную нормализацию и отпуск перед окончательной установкой. Это преобразует их микроструктуру в полностью отпущенный мартенсит (т.е. переводит их в состояние типа 1), тем самым обеспечивая требуемые механические свойства.

Сводная сравнительная таблица

Проще говоря, сталь A335 P91 типа 2 представляет собой «полуфабрикат», в котором все прочностные характеристики приносятся в жертву ради простоты изготовления и гарантированных размеров. С другой стороны, сталь типа 1 — это «готовый продукт», обладающий всеми необходимыми свойствами для работы в условиях высоких температур и высокого давления.

В процессе закупки и проверки крайне важно указать требуемое состояние материалов и проверить информацию о термической обработке, указанную в сертификатах на материалы. Обеспечение того, чтобы устанавливаемые трубы имели правильную микроструктуру и свойства, является ключевым фактором для гарантирования безопасной и надежной работы электростанций и промышленных объектов.