Aperçu
12Cr2MoG est une nuance standard chinoise (GB 5310) pour les tubes en acier sans soudure conçus pour un service à haute -température. Sa désignation fournit des informations clés sur sa composition :
12: Environ 0,12% de teneur en carbone.
Cr2: Environ 2% de teneur en chrome.
Mo: Contient du Molybdène.
G : Signifie "Gang" (钢), le mot chinois pour acier, indiquant qu'il s'agit d'un tuyau destiné à un service sous pression à haute-température.
La note équivalente dans les normes internationales (ASME/SA) estASTM A335 P22. Il s'agit d'un acier classique résistant au fluage-.
Composition chimique (selon la norme GB 5310)
La composition chimique est essentielle pour obtenir les propriétés-à haute température souhaitées.
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Carbone (C) | 0.08 ~ 0.15 |
| Silicium (Si) | Inférieur ou égal à 0,50 |
| Manganèse (Mn) | 0.40 ~ 0.70 |
| Chrome (Cr) | 2.00 ~ 2.50 |
| Molybdène (Mo) | 0.90 ~ 1.20 |
| Phosphore (P) | Inférieur ou égal à 0,025 |
| Soufre (S) | Inférieur ou égal à 0,025 |
| Nickel (Ni) | Inférieur ou égal à 0,30 |
| Cuivre (Cu) | Inférieur ou égal à 0,20 |
| Vanadium (V) | Inférieur ou égal à 0,02 |
Propriétés mécaniques (Après traitement thermique approprié)
Les propriétés mécaniques dépendent des conditions de traitement thermique (par exemple, normalisé et revenu).
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction (Rm) | Supérieur ou égal à 415 MPa (60 ksi) |
| Limite d'élasticité (Rp0,2) | Supérieur ou égal à 205 MPa (30 ksi) |
| Allongement (A) | Supérieur ou égal à 22% |
| Dureté (HB) | Inférieur ou égal à 165 |
Caractéristiques et avantages clés
Excellente résistance aux hautes-températures :Son principal avantage est sa capacité à maintenir une résistance mécanique élevée à des températures élevées (généralement jusqu'à 580-590 degrés/1 076-1 094 degrés F).
Bonne résistance au fluage :Il résiste au « fluage » – la déformation lente et permanente qui se produit sous contrainte à des températures élevées sur de longues périodes. Ceci est essentiel pour les composants qui fonctionnent sous pression pendant des décennies.
Résistance améliorée à l’oxydation et à la corrosion :La teneur en chrome d'environ 2,25 % offre une résistance nettement meilleure à l'oxydation (entartrage) et à la corrosion du soufre par rapport aux aciers au carbone, ce qui le rend adapté aux environnements de chaudières et de raffineries.
Bonne soudabilité :Bien qu'il nécessite un pré-chauffage et un traitement thermique après-soudage (PWHT) pour éviter les fissures et restaurer la microstructure, il est généralement considéré comme ayant une bonne soudabilité pour un acier allié au Cr-Mo.
Principales applications
Les tuyaux 12Cr2MoG sont utilisés dans des environnements critiques à haute-température et haute-pression :
Chaudières de production d’électricité :
Tubes de surchauffeur
Tubes de réchauffeur
Conduites de vapeur principales
Collecteurs à haute-température
Industrie pétrochimique :
Tuyauterie de raffinerie (par exemple, dans les unités de craquage catalytique et d'hydrocraquage)
Tubes d'échangeur de chaleur
Récipients sous pression fonctionnant à des températures élevées
Fabrication et traitement thermique
Processus de fabrication :Généralement fabriqué à l'aide d'un processus de-rotation ou d'extrusion à chaud pour créer un tube sans soudure, qui est ensuite étiré à froid-ou pèlerin jusqu'à la taille et l'épaisseur de paroi finales.
Traitement thermique :Pour obtenir la microstructure et les propriétés mécaniques requises, les tuyaux 12Cr2MoG sonttoujours fourni dans un état normalisé et trempé.
Normalisation :Chauffé à environ 900 -960 degrés, puis refroidi à l'air-refroidi pour former une structure à grains fins.
Trempe :Réchauffé à une température supérieure à 680 degrés puis refroidi pour soulager les contraintes et améliorer la ténacité et la ductilité.
Comparaison avec des notes similaires
15CrMoG (P12) :Contient moins de chrome (~ 1,0 %) et de molybdène (~ 0,5 %). Il est utilisé pour des services à température légèrement inférieure à celle du 12Cr2MoG.
A335 P91/10Cr9Mo1VNb (T91) :Une qualité plus récente et plus résistante qui comprend du vanadium et du niobium. Il permet d'obtenir des parois de tuyaux plus minces à pression et température identiques, mais il est plus sensible aux procédures de traitement thermique et de soudage.
Considérations importantes pour l'utilisation
Soudage:Nécessite des procédures strictes, notamment :
Sélection appropriée des électrodes (par exemple, E9015-B3/R307).
Préchauffage obligatoire-(généralement entre 200 et 300 degrés).
Traitement thermique post-soudage obligatoire (PWHT) pour tempérer la zone de soudure et éviter la microstructure fragile.
Contrôle qualité :Les tuyaux sont soumis à des tests non destructifs (CND) tels que des tests par ultrasons (UT) et des tests par courants de Foucault pour garantir leur intégrité.
En résumé,Tuyau en acier sans soudure 12Cr2MoGest un matériau performant pour les applications à haute-température et haute-pression dans les centrales électriques et les raffineries, apprécié pour ses performances éprouvées, sa résistance au fluage et sa résistance à l'oxydation.
