O que é material 12Cr1MoV?
12Cr1MoV é um aço resistente ao calor de cromo-molibdênio-vanádio com baixa{4}}liga-desenvolvido para serviço de caldeira de alta-pressão e especificado no padrão chinês GB 5310 para tubos de caldeira sem costura. É uma das classes mais utilizadas para tubos de superaquecedores, tubos de reaquecedores, tubos de parede de água-e tubulações principais de vapor em usinas termelétricas. O cromo fornece resistência à oxidação, o molibdênio fortalece o aço em temperaturas elevadas e o vanádio refina a estrutura do grão e melhora fortemente a resistência à fluência. A classe é, portanto, capaz de serviço contínuo em temperaturas de metal de até cerca de 580 graus com resistência e microestrutura estáveis.
No padrão atual, o grau do tubo da caldeira é designado 12Cr1MoVG, onde G representa a aplicação do tubo da caldeira (guolu). Os tubos são fornecidos sem costura na condição normalizada e temperada e são totalmente rastreáveis através de números de calor e documentos de inspeção.
Composição Química de 12Cr1MoV
As faixas de composição controlada estão listadas abaixo. Carbono e manganês conferem resistência à base; Cr, Mo e V são os elementos de liga decisivos para desempenho-em temperaturas elevadas.
| Elemento | Intervalo de conteúdo (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0.08 - 0.15 |
| Silício (Si) | 0.17 - 0.37 |
| Manganês (Mn) | 0.40 - 0.70 |
| Cromo (Cr) | 0.90 - 1.20 |
| Molibdênio (Mo) | 0.25 - 0.35 |
| Vanádio (V) | 0.15 - 0.30 |
| Fósforo (P) | 0,025 máx. |
| Enxofre (S) | 0,010 máx. |
Propriedades Mecânicas e Tratamento Térmico
Na condição normalizada e revenida, os tubos 12Cr1MoV fornecem os seguintes valores mecânicos mínimos: resistência à tração 470-640 MPa, resistência ao escoamento não inferior a 255 MPa e alongamento não inferior a 21% na direção longitudinal. O material também atende aos requisitos de impacto Charpy V-notch especificados, garantindo resistência para sistemas de vapor pressurizado.
O tratamento térmico normalmente consiste na normalização em cerca de 980-1020 graus, seguida de revenimento em cerca de 720-760 graus. Isso produz uma microestrutura de ferrita-bainita de granulação fina com alta resistência à fluência e propriedades estáveis a longo prazo.
12Cr1MoV vs graus ASTM e EN
| Recurso | 12Cr1MoV (GB 5310) | A335 P11 | A335 P22 | PT 10216-2 13CrMo4-5 |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 0.90-1.20 | 1.00-1.50 | 1.90-2.60 | 0.70-1.15 |
| Mo (%) | 0.25-0.35 | 0.44-0.65 | 0.87-1.13 | 0.40-0.60 |
| V (%) | 0.15-0.30 | Nenhum | Nenhum | Nenhum |
| Resistência à tração (MPa) | 470-640 | 415 minutos | 415 minutos | 450-600 |
| Força de rendimento (MPa) | 255 minutos | 205 minutos | 205 minutos | 290 minutos |
| Limite de serviço típico | Cerca de 580 graus | Cerca de 560 graus | Cerca de 600 graus | Cerca de 570 graus |
| Tratamento térmico | Normalização + têmpera | Normalização + revenido ou recozido | Normalização + revenido ou recozido | Normalização + têmpera |
Aplicações de tubos 12Cr1MoV
Os tubos sem costura 12Cr1MoV são usados principalmente em sistemas de caldeiras de alta-pressão: tubos de superaquecedores e reaquecedores, coletores, tubulações principais de vapor e tubos de parede-de água de caldeira. Eles também são aplicados em plantas químicas e petroquímicas onde são necessárias tubulações resistentes à fluência em temperaturas elevadas e em tubulações de vapor de usinas termelétricas.
Considerações de fabricação e qualidade
A fabricação começa a partir de liga de aço morto com rígido controle de fusão, seguida de perfuração a quente, laminação e tratamento térmico final. As principais verificações de qualidade incluem análise química da peça fundida, testes de tração e impacto, verificações de dureza, testes hidrostáticos e exames não-destrutivos, como testes ultrassônicos. O acabamento superficial e os chanfros finais são preparados para permitir uma soldagem confiável-no local; a proteção final e a embalagem devem evitar a entrada de umidade durante o transporte e armazenamento.
Perguntas frequentes sobre 12Cr1MoV
12Cr1MoV é um aço inoxidável?
Não. É um aço de baixa{1}}liga resistente ao calor-com cerca de 1% de cromo. Não é inoxidável; ele depende de ligas e tratamento térmico para resistência-à temperatura elevada e resistência à oxidação.
O que significa o G em 12Cr1MoVG?
O sufixo G indica o grau do tubo da caldeira (guolu) em GB 5310. É a mesma composição 12Cr1MoV produzida especificamente como tubo de caldeira sem costura.
Qual é a temperatura máxima de serviço de 12Cr1MoV?
Em serviço contínuo, 12Cr1MoV é geralmente usado em temperaturas de metal de até cerca de 580 graus. Acima deste nível, as taxas de oxidação e fluência aumentam rapidamente e um-grau de liga mais alto deve ser considerado.
O 12Cr1MoV pode ser soldado?
Sim, é soldável por processos de arco comuns. O pré-aquecimento de 200-300 graus e o tratamento térmico pós{3}}soldagem são normalmente necessários para evitar o endurecimento e restaurar a tenacidade na zona afetada pelo calor.
Como o 12Cr1MoV difere do A335 P11?
Ambos são aços resistentes à fluência Cr-Mo{1}}, mas 12Cr1MoV contém vanádio, que fornece refinamento de grão adicional e resistência à fluência, enquanto P11 tem maior teor de molibdênio. 12Cr1MoV também segue o padrão chinês GB 5310 em vez de ASTM A335.
Quais padrões regem os tubos da caldeira 12Cr1MoV?
O padrão vigente é GB 5310 para tubos de aço sem costura para caldeiras de alta-pressão. Os tubos também podem ser fornecidos com requisitos complementares do comprador, como maior energia de impacto ou testes não{3}destrutivos adicionais.