ASME SA213 T91

- Especificació estàndard ASTM A213/ASME SA213 per a calderes d'acer d'aliatge ferrític i asutenític sense soldadura, sobreescalfador i tubs intercanviadors de calor

El grau d'acer especificat per la norma ASME SA-213 és SA213 T91. És un nou tipus d'acer ferrític creat a partir d'acer 9Cr-1Mo regulant la quantitat de components N i afegint una petita quantitat d'elements de microaliatge Nb i V. L'acer presenta excel·lents qualitats mecàniques globals, com ara una alta resistència duradora i resistència a l'oxidació, estructura i rendiment estables tant abans com després de l'edat, bon rendiment de soldadura i bon rendiment del procés. La seva temperatura de resistència constant i la temperatura d'estrès constant de resistència duradora són més altes, arribant a 625 graus i 607 graus, respectivament, que l'acer inoxidable austenític, que té un coeficient d'expansió tèrmica més baix i una conductivitat tèrmica més alta. L'acer T91 (9Cr-1Mo) és tres vegades més durador a 600 graus que l'acer T9 (9Cr{-1Mo), tot i que conserva la resistència superior a la corrosió a alta temperatura del T9.

Un acer martensític refrigerat per aire amb bona resistència a l'oxidació a alta temperatura, resistència a la fluència i resistència tèrmica, SA213 T91 té una alta concentració d'aliatge. Té una tendència significativa a endurir-se durant la soldadura i és extremadament susceptible a l'esquerdament per fred. El diàmetre de la canonada inferior a 168 mm s'anomena T91 i el diàmetre de la canonada superior a 168 mm s'anomena P91. Els estàndards de composició química i qualitats mecàniques són els mateixos per a tots dos perquè pertanyen a la mateixa classe d'acer. El crom, molibdè, carboni, manganès, silici, vanadi, nitrogen i traces d'altres elements són components importants de SA213 T91. Mentre que el molibdè augmenta la resistència a la fluència i ajuda al rendiment general del material a altes temperatures, el crom és un element d'aliatge clau que proporciona resistència a l'oxidació i resistència a alta temperatura. La duresa i la resistència a la tracció són proporcionades pel contingut de carboni, mentre que les propietats mecàniques del material es veuen afectades per altres elements d'aliatge.

Composició química (per cent) d'ASME SA213 T91

Les qualitats mecàniques de SA213 T91 sovint compleixen els estrictes requisits del codi de caldera i recipient a pressió ASME. Tant a temperatures baixes com altes, demostra una gran resistència a la tracció, resistència a la fluència i una resistència a l'impacte excepcional. El material és adequat per a aplicacions exposades a una exposició prolongada a altes temperatures a causa de les seves excel·lents capacitats de fluència i ruptura per tensió.

Propietats mecàniques de ASME SA213 T91

Tractament tèrmic de ASME SA213 T91

La millora de la microestructura i les característiques d'ASME SA213 T91 depèn principalment del tractament tèrmic. Perquè el material tingui la resistència, duresa i ductilitat desitjades, sovint es normalitza o es recuit abans de ser temperat. A més, aquests tractaments tèrmics ajuden a reduir l'estrès residual i reforcen la resistència del material a la deformació induïda per la temperatura.

Amb una temperatura màxima de paret metàl·lica de 625 graus, ASME SA213 T91 s'utilitza principalment per produir sobreescalfadors i reescalfadors d'alta temperatura per a calderes de centrals elèctriques subcrítiques i supercrítiques. A més, es pot utilitzar com a acer per a recipients a pressió i components de pressió d'alta temperatura per a l'energia nuclear. A causa de les seves propietats mecàniques superiors a alta temperatura i la seva resistència a l'hidrogen a alta temperatura, el material T91 es pot utilitzar en lloc de les canonades de material T22 i T5 a la destil·lació, el craqueig i les refineries; tanmateix, el material T91 és més adequat per a entorns rics en sofre que el material T22 i T5 a la caldera.