Visão geral
Tanto o 10CrMo5-5 quanto o 13CrMo4-5 são aços de baixa liga projetados especificamente para serviços em temperaturas elevadas. Eles pertencem a uma família de aços conhecida comoaços-resistentes à fluência. Sua principal vantagem sobre o aço carbono simples é sua maior resistência e resistência à "fluência" (deformação lenta e contínua sob tensão constante em altas temperaturas) e à oxidação.
Os nomes são doNorma europeia EN 10216-2(Tubos de aço sem costura para fins de pressão - Condições técnicas de entrega: Parte 2: Tubos de aço não-ligados e de liga com propriedades especificadas de temperatura elevada).
1. 10CrMo5-5
Este é um aço de liga de cromo-molibdênio com boa soldabilidade e resistência a altas-temperaturas.
Número do material (Nº Werkstoff): 1.7338
Padrões semelhantes:
ASTM A335 P5(Quase equivalente, embora os produtos químicos não sejam idênticos)
DIN 17175(15Mo3 é um material semelhante,-de qualidade inferior)
Composição Química (Típica, de EN 10216-2)
| Elemento | Contente (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,15 |
| Silício (Si) | 0.10 - 0.35 |
| Manganês (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,025 |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,015 |
| Cromo (Cr) | 1.00 - 1.50 |
| Molibdênio (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Principais características e aplicações
Faixa de serviço de temperatura:Ideal para serviços-de longo prazo no500 graus a 550 graus (930 graus F a 1020 graus F)faixa.
Propriedades:
Boa resistência à fluência.
Boa resistência à oxidação e incrustação.
Boa soldabilidade com pré{0}}aquecimento e pós{1}}tratamento térmico (PWHT) adequado.
Aplicações comuns:
Tubulações e coletores de vapor de alta-temperatura em usinas de energia.
Tubos de superaquecedor e reaquecedor em caldeiras.
Trocadores de calor e vasos de pressão para a indústria petroquímica.
2. 13CrMo4-5
Este é um dos aços cromo-molibdênio mais comuns e versáteis para serviços em temperaturas elevadas. Possui maior resistência que 10CrMo5-5 devido ao seu maior teor de carbono e cromo.
Número do material (Nº Werkstoff): 1.7335
Padrões semelhantes:
ASTM A335 P11(Um equivalente muito próximo)
DIN 17175(13CrMo44 é o mesmo material)
Composição Química (Típica, de EN 10216-2)
| Elemento | Contente (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0.10 - 0.18 |
| Silício (Si) | 0.10 - 0.35 |
| Manganês (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,025 |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,015 |
| Cromo (Cr) | 0.70 - 1.15 |
| Molibdênio (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Principais características e aplicações
Faixa de serviço de temperatura:Excelente para serviços-de longo prazo no500 graus a 560 graus (930 graus F a 1040 graus F)faixa. Ele pode suportar temperaturas ligeiramente mais altas que P5/10CrMo5-5.
Propriedades:
Maior resistência à tração e fluência do que 10CrMo5-5.
Boa tenacidade e ductilidade.
Boa resistência à oxidação.
Requer controle rigoroso dos procedimentos de soldagem (pré-aquecimento e PWHT são obrigatórios).
Aplicações comuns:
Tubos de superaquecedor e reaquecedor.
Linhas e coletores de vapor de alta-pressão.
Tubulação de plantas petroquímicas para processos-de alta temperatura.
Tabela de comparação: 10CrMo5-5 versus. 13CrMo4-5
| Recurso | 10CrMo5-5 (1,7338/~P5) | 13CrMo4-5 (1.7335/P11) |
|---|---|---|
| Diferença Chave | Cr Inferior, C Inferior | Cr mais alto, C mais alto |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,15% | 0.10 - 0.18% |
| Cromo (Cr) | 1.00 - 1.50% | 0.70 - 1.15% |
| Molibdênio (Mo) | 0.45 - 0.65% | 0.45 - 0.65% |
| Força | Bom | Melhorar |
| Soldabilidade | Bom | Bom, mas requer mais cuidado |
| Temperatura típica de uso | Até ~550 graus | Até ~560 graus |
Notas críticas de fabricação e fabricação para tubos de caldeira
Tratamento térmico:Estes tubos são sempre fornecidos nonormalizado e temperadodoença. Este tratamento térmico é essencial para desenvolver a microestrutura necessária (bainita temperada ou ferrita+perlita) que proporciona resistência e tenacidade a altas-temperaturas.
Soldagem:A soldagem é um processo crítico.
Pré-aquecimentoé obrigatório para evitar rachaduras a frio-induzidas pelo hidrogênio.
Tratamento térmico pós{0}}soldagem (PWHT/alívio de tensão)é absolutamente necessário para restaurar a microestrutura na zona-afetada pelo calor (HAZ), reduzir tensões residuais e evitar falhas de serviço.
Devem ser usados metais de adição correspondentes ou compatíveis (por exemplo, ER80S-B3, E8018-B3 para 13CrMo4-5/P11).
Testes não-destrutivos (END):De acordo com os códigos de vasos de pressão, esses tubos passam por testes rigorosos, incluindo testes ultrassônicos, testes hidrostáticos e testes de correntes parasitas para garantir a integridade.
Resumo
10CrMo5-5e13CrMo4-5são materiais robustos para aplicações de pressão-de alta temperatura nas indústrias de geração de energia e petroquímica.
13CrMo4-5 (P11)é mais forte e usado para aplicações mais exigentes do que10CrMo5-5 (~P5).
Seu desempenho depende de um equilíbrio químico preciso e da adesão rigorosa aos procedimentos de tratamento térmico e soldagem durante a fabricação.
Ao selecionar entre eles, os engenheiros consultarão os códigos de projeto (como ASME B31.1) e considerarão a pressão operacional, a temperatura e a vida útil necessária para escolher o material mais econômico e seguro.
