Karakteridentitet og standardhistorie
13CrMo44 er et krom-molybden varmebestandig stål opprinnelig oppført i DIN 17175, den tyske standarden for sømløse rør av varmebestandig stål, med materialnummer 1,7335. Betegnelsen indikerer omtrent 0,13 prosent karbon, omtrent 1 prosent krom og omtrent 0,5 prosent molybden, som er grunnen til at stålet generelt beskrives som en 1,25Cr-0,5Mo-legering. DIN 17175 er trukket tilbake og karakteren vises nå i EN 10216-2 som 13CrMo4-5, med materialnummer 1.7335. Gamle tegninger, reservedelslister og kinesisk dokumentasjon bærer ofte fortsatt DIN 17175-betegnelsen, og materialruten er av samme karakter.
Stålet sitter i midten av den lavlegerte varmebestandige familien. Det gir mer krypestyrke enn karbonstål, men er mindre høylegert, og derfor billigere og lettere sveiset, enn 2,25Cr-1Mo-kvaliteten og 9 prosent kromkvaliteter som brukes ved høyere damptemperaturer.
Kjemisk sammensetning
| Element | Typisk spesifikasjonsområde | Funksjon |
|---|---|---|
| Karbon | 0.10 - 0.17 prosent | Styrke, karbiddannelse |
| Silisium | 0,35 prosent maksimum | Deoksidering |
| Mangan | 0.40 - 0.70 prosent | Styrke, deoksidering |
| Fosfor | 0,025 prosent maksimum | Begrenset for seighet og krypeduktilitet |
| Svovel | 0,020 prosent maksimum | Begrenset for varm bearbeidbarhet |
| Krom | 0.70 - 1.10 prosent | Oksidasjonsbestandighet, karbidstabilitet |
| Molybden | 0.45 - 0.65 prosent | Krypestyrke ved temperatur |
Kombinasjonen av krom og molybden er det som gir stålet krypmotstand. Krom stabiliserer karbidene som bærer belastning ved temperatur og gir motstand mot oksidasjon på dampsiden, mens molybden styrker ferrittmatrisen og bremser forgrovningen av karbider under langvarig eksponering.
Varmebehandling og leveringstilstand
Rør leveres normalt i normalisert og herdet tilstand. Normaliseringsbehandlingen gir en jevn ferritisk-bainitisk struktur, og det påfølgende tempereringstrinnet utføres ved en temperatur over den tiltenkte brukstemperaturen, noe som stabiliserer karbidfordelingen før røret tas i bruk. Varmebehandlingstemperaturene er registrert på materialsertifikatet, fordi krypeytelsen er direkte relatert til tilstanden der røret leveres.
Kaldferdige rør får en siste varmebehandling etter siste kaldformingspassasje, siden kaldarbeidet ellers ville redusere krypduktiliteten. For overheter- og gjenoppvarmingsapplikasjoner leveres røret vanligvis med en kontrollert overflatetilstand på innvendig diameter, fri for tunge avleiringer, for å begrense oksidasjon på dampsiden under bruk.
Tjenestegrenser og applikasjoner
Klassen brukes til overheter- og ettervarmerrør, damprør, samlerør og economiser-seksjoner der metalltemperaturen overstiger det praktiske området for karbonstål, men forblir under området der høyere kromkvaliteter kreves. Den tillatte metalltemperaturen er fastsatt av krypbrudddataene som er tatt i bruk i designkoden, og i tysk praksis har materialdatabladene tradisjonelt gitt disse krypeverdiene. Over det praktiske temperaturtaket må designet flyttes til 2.25Cr-1Mo-kvaliteten eller til en 9 prosent kromkvalitet, som er nøyaktig hvordan kjeleoverheter- og ettervarmetrinn graderes fra lavere til høyere temperatur langs dampbanen.
For orientering spesifiserer den amerikanske motparten A335 grade P11, UNS K11597, en minste strekkstyrke for rom-temperatur på 415 MPa og en minimum flytegrense på 205 MPa, og EN-klassen er i samme bånd. Som med alle kryss-standarderstatninger, må sertifikatet kontrolleres mot designdataene i stedet for å stole på karakternavnet.
Ofte stilte spørsmål
Q:Hva betyr navnet 13CrMo44?
A: Det er en gammel tysk sammensetningsbetegnelse som indikerer omtrent 0,13 prosent karbon, omtrent 1 prosent krom og omtrent 0,5 prosent molybden, stålet som vanligvis beskrives som 1,25Cr-0,5Mo.
Q:Hva er gjeldende standard for denne karakteren?
A: DIN 17175 er trukket tilbake; karakteren er nå dekket av EN 10216-2 som 13CrMo4-5 med materialnummer 1.7335.
Q:Er 13CrMo44 tilsvarende A335 P11?
A: De er motparter i samme sammensetningsfamilie, men hver standard har sine egne egenskapstabeller, så en ekvivalenserklæring bør være basert på det faktiske sertifikatet.
Q:Hvorfor er røret normalisert og temperert?
A: Normalisering gir en jevn struktur og anløping over brukstemperaturen stabiliserer karbidene, noe som er det som bevarer krypstyrken over levetiden.
Q:Hvilket driftstemperaturområde er typisk?
A: Den brukes over det praktiske området for karbonstål og under området der de høyere kromkvalitetene tar over, med det nøyaktige taket satt av krypedataene som er tatt i bruk i gjeldende designkode.
Q:Hvor brukes karakteren oftest i en kjele?
A: I overheter- og ettervarmerrørbanker, dampsamlinger og damprørtrinn der metalltemperaturen overskrider grensen for karbonstål.