12Cr3MoVSiTiB হল একটি নিম্ন-খাদ, তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত টিউব গ্রেড যা GB/T 5310-এ তালিকাভুক্ত, উচ্চ-চাপের বয়লারের জন্য সিমলেস স্টিল টিউবের জন্য চাইনিজ স্ট্যান্ডার্ড৷ এটি একটি মাল্টি-এলিমেন্ট শক্তিশালী ফেরিটিক গ্রেড যা সুপারহিটার এবং রিহিটার টিউবিংয়ের জন্য এবং বড় কয়লা চালিত ইউনিটে উচ্চ-তাপমাত্রার শিরোনাম-এর জন্য তৈরি করা হয়েছে, যেখানে এটি 2.25Cr-1Mo স্টিল এবং আরও ভারী অ্যালোয়েড মার্টেনসিটিক গ্রার মধ্যে ব্যবধান পূরণ করে।
গ্রেড পদবি সঠিকভাবে পড়া
উপাধিটি চাইনিজ তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত নামকরণের রীতি অনুসরণ করে-, যেখানে অগ্রণী অঙ্কগুলি নামমাত্র কার্বন সামগ্রী দেয় এবং নিম্নলিখিত অঙ্কটি ক্রোমিয়াম স্তর দেয়৷ তাই 12 এর অর্থ প্রায় 0.12% কার্বন সামগ্রী, এবং 3 এর অর্থ প্রায় 3% ক্রোমিয়াম, 12% ক্রোমিয়াম নয়। Mo, V, Si, Ti এবং B ইচ্ছাকৃত সংযোজন। এটি নির্বাচনের কাজে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য: গ্রেডটি নিম্ন-অ্যালো তাপ-প্রতিরোধী পরিবারের অন্তর্গত এবং অতি-সুপারক্রিটিকাল পরিষেবায় প্রধান বাষ্প পাইপের জন্য ব্যবহৃত 9% থেকে 12% ক্রোমিয়াম মার্টেনসিটিক স্টিলের সাথে বিভ্রান্ত হওয়া উচিত নয়।
রাসায়নিক রচনা
| উপাদান | পরিসীমা, % | ভূমিকা |
|---|---|---|
| C | 0.09-0.13 | কার্বাইড গঠন এবং শক্তি জন্য কার্বন |
| সি | 0.30-0.60 | ডিঅক্সিডেশন এবং বাষ্প-পার্শ্বের অক্সিডেশন প্রতিরোধ |
| Mn | 0.40-0.70 | ডিঅক্সিডেশন, ম্যাট্রিক্স শক্তি |
| ক্র | 2.80-3.20 | জারণ এবং বাষ্প জারা প্রতিরোধের |
| মো | 0.50-0.80 | কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ, হামাগুড়ি প্রতিরোধের |
| V | 0.20-0.40 | স্থিতিশীল ভ্যানডিয়াম কার্বাইড, ক্রীপ শক্তি |
| তি | 0.08-0.15 | কার্বাইড এবং শস্য সীমানা শক্তিশালীকরণ |
| B | 0.005-0.010 | শস্য সীমানা শক্তিশালীকরণ, হামাগুড়ি জীবন |
| P | 0.015 সর্বোচ্চ | পরিচ্ছন্নতা নিয়ন্ত্রণ |
| S | 0.008 সর্বোচ্চ | পরিচ্ছন্নতা নিয়ন্ত্রণ, গরম কর্মক্ষমতা |
| N | সর্বোচ্চ 80 পিপিএম | দৃঢ়তা এবং ওয়েল্ডেবিলিটির জন্য কম রাখা হয়েছে |
বোরন সংযোজন হল সেই বৈশিষ্ট্য যা এই গ্রেডটিকে আগের 3% ক্রোমিয়াম স্টিল থেকে আলাদা করে। বোরন পূর্বের অস্টেনাইট শস্যের সীমানায় বিভক্ত করে, দীর্ঘ পরিচর্যার সময় সীমানা কার্বাইডের মোটা হওয়াকে ধীর করে দেয়, এবং এটিই নল প্রাচীরকে বয়লারের ডিজাইন জীবনের জন্য লোড বহন করতে দেয়। টাইটানিয়াম এবং ভ্যানডিয়াম শস্যের ভিতরে একই ভূমিকা পালন করে, স্থিতিশীল কার্বাইড গঠন করে যা পরিষেবা তাপমাত্রায় দ্রবীভূত হয়। সংমিশ্রণটি তখনই কার্যকর হয় যখন অবশিষ্ট ফসফরাস, সালফার এবং নাইট্রোজেন স্তরগুলি উপরে তালিকাভুক্ত নিম্ন মানগুলিতে রাখা হয়, তাই পরিষ্কার ইস্পাত অনুশীলন একটি ঐচ্ছিক অতিরিক্ত না হয়ে স্পেসিফিকেশনের অংশ।
উন্নত-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা
ডিজাইন পরিষেবা পরিসীমা: 600 থেকে 620 ডিগ্রি সেলসিয়াস স্টিম ক্লাসে সুপারহিটার এবং রিহিটার টিউবিং
জারণ এবং বাষ্পের ক্ষয়: 2.25Cr-1Mo স্টিলের চেয়ে পরিষ্কারভাবে ভাল, কারণ ক্রোমিয়াম এবং সিলিকন উভয়ই উত্থিত হয়
ক্রীপ ফেটে যাওয়ার শক্তি: 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 100 000 ঘণ্টার মান সাধারণত 60 থেকে 90 MPa হয়, এবং গ্রহণযোগ্যতা মানগুলি টিউব প্রস্তুতকারকের যোগ্যতা পরীক্ষা প্রোগ্রাম থেকে নেওয়া হয়
তাপীয় ক্লান্তি: ফেরিটিক ম্যাট্রিক্স উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং অস্টেনিটিক গ্রেডের তুলনায় কম প্রসারণ বহন করে, যা প্রাচীরের পুরু উপাদানগুলির স্টার্ট-আপ এবং বন্ধ-এর সময় তাপীয় চাপকে সীমিত করে
অবশিষ্ট নিকেল ইচ্ছাকৃতভাবে প্রায় 0.30% এর নিচে রাখা হয়, যা উচ্চ-নিকেল অস্টেনিটিক তাপ-প্রতিরোধী স্টিলের তুলনায় খাদের দাম অনেক কম রাখে
গ্রেডটি 700 ডিগ্রি সেলসিয়াস শ্রেণির উপাদান নয়। যেখানে বাষ্পের তাপমাত্রা মোটামুটি 620 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে চলে যায় সেখানে নকশাটি 9% ক্রোমিয়াম মার্টেনসিটিক স্টিল বা অস্টেনিটিক টিউবিং-এ স্থানান্তরিত হয় এবং নিম্ন-শক্তির বিকল্পের প্রাচীর পুরুত্বের শাস্তি নির্ণায়ক হয়ে ওঠে। 12Cr3MoVSiTiB এর যোগ্য তাপমাত্রা ব্যান্ডের উপরে নির্বাচন করা স্পেসিফিকেশন পর্যালোচনাতে দেখা সবচেয়ে সাধারণ ত্রুটি।
তাপ চিকিত্সা, মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ
প্রয়োজনীয় মাইক্রোস্ট্রাকচার হল একটি টেম্পারড মার্টেনসিটিক বা বেনিটিক ম্যাট্রিক্স যা অ্যালয় কার্বাইডের সূক্ষ্ম বিচ্ছুরণ বহন করে এবং এটি একটি ট্রিপল ট্রিটমেন্ট দ্বারা উত্পাদিত হয়: 1040 থেকে 1080 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জে স্বাভাবিককরণ, ত্বরিত শীতলকরণ এবং 740 থেকে 790 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জে টেম্পারিং। হট রোলিং ফিনিশিং তাপমাত্রা 950 ডিগ্রী সেলসিয়াস প্লাস বা মাইনাস 20 ডিগ্রীতে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং কাজ করা কাঠামো পরবর্তীতে স্বাভাবিক করার পদক্ষেপ দ্বারা মুছে ফেলা হয়। পূর্বে অস্টেনাইট শস্যের আকার গ্রেড 7 বা সূক্ষ্মভাবে রাখা হয়, কারণ মোটা দানা ক্রীপ নমনীয়তা হ্রাস করে এবং ক্রীপ কার্ভের তৃতীয় স্তরকে ছোট করে।
স্বাভাবিককরণ: 1040 থেকে 1080 ডিগ্রি সেলসিয়াস, তারপরে দ্রুত শীতলকরণ
টেম্পারিং: 740 থেকে 790 ডিগ্রি সেলসিয়াস, তারপরে বায়ু শীতল
শস্যের আকার: পূর্বের অস্টিনাইট শস্যের আকার গ্রেড 7 বা সূক্ষ্ম
পরিচ্ছন্নতা: P 0.015 % সর্বাধিক, S 0.008 % সর্বাধিক, N 80 পিপিএম সর্বাধিক
বেধের দিক নমনীয়তা: ঢালাই করা হেডারে লেমেলার ছিঁড়ে যাওয়া রোধ করতে Z-ক্ষেত্রের দিকনির্দেশ ন্যূনতম 35% হ্রাস
সংলগ্ন গ্রেডের সাথে তুলনা
| গ্রেড | ক্রোমিয়াম, % | সাধারণ বাষ্প বর্গ | নোট |
|---|---|---|---|
| 2.25Cr-1Mo (T22) | 2.25 | প্রায় 580 সে | নিম্ন অক্সিডেশন প্রতিরোধের, নিম্ন হামাগুড়ি শক্তি |
| 12Cr2MoWVTiB | 2.00 প্রায় | প্রায় 600 সে | নিম্ন ক্রোমিয়াম, নিম্ন বাষ্প অক্সিডেশন প্রতিরোধের |
| 12Cr3MoVSiTiB | 2.80-3.20 | 600 থেকে 620 সে | বোরন এবং সিলিকন ক্রীপ লাইফ এবং জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় |
| 9Cr-1Mo-V (T91) | 9.00 | 600 থেকে 620 C এবং তার উপরে | উচ্চ শক্তি, কঠোর ঢালাই নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ জারণ প্রতিরোধের |
| Austenitic 18Cr-8Ni-Nb | 18.00 | 620 C এবং তার উপরে | অনেক বেশি সম্প্রসারণ, উচ্চ খরচ, কম তাপ পরিবাহিতা |
ঢালাই এবং ফ্যাব্রিকেশন প্রয়োজনীয়তা
ওয়েল্ডিং বেইনিটিক এবং মার্টেনসিটিক বিভাগের জন্য 200 থেকে 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পরিসরে প্রি-হিট, নিয়ন্ত্রিত ইন্টারপাস তাপমাত্রা, এবং 740 থেকে 780 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জে বেস মেটাল টেম্পারিং ট্রিটমেন্টের সাথে মিলিত একটি পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট অনুসরণ করে। ফিলার মেটাল সাধারণত 3% ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম-মিলিত জয়েন্টগুলির জন্য ব্যবহারযোগ্য-শক্তি-যুক্ত, অথবা একটি 2.25Cr-1Mo ব্যবহারযোগ্য যেখানে নমনীয়তার জন্য একটি সামান্য নরম জয়েন্ট পছন্দ করা হয়। যেহেতু বোরন এবং টাইটানিয়ামকে চাপের মাধ্যমে নির্ভরযোগ্যভাবে স্থানান্তর করা কঠিন, তাই জয়েন্টের বেস মেটাল পাশ থেকে মিলিত শক্তি পাওয়া যায় এবং যোগ্যতা পরীক্ষার ভিত্তিতে ফিলারটি নির্বাচন করা হয়।
পরিদর্শন এবং গ্রহণ
সম্মত পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারিত বোরন এবং নাইট্রোজেন সহ প্রতিটি তাপের রাসায়নিক বিশ্লেষণ
ঘরের তাপমাত্রায় প্রসার্য পরীক্ষা এবং যেখানে নির্দিষ্ট করা হয়েছে সেখানে উচ্চতর-তাপমাত্রার প্রসার্য পরীক্ষা
যোগ্য তথ্যের বিপরীতে 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উৎপাদন প্রক্রিয়ার ক্রীপ ফাটল যাচাইকরণ
পূর্বে অস্টিনাইট শস্য আকার এবং কার্বাইড বিতরণের জন্য ধাতব পরীক্ষা
ঢালাই তাপ চিকিত্সার পরে টিউব বডি এবং ওয়েল্ডের কঠোরতা পরীক্ষা-
সম্পূর্ণ শরীর এবং জোড়ের অতিস্বনক পরীক্ষা, প্লাস হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ পরীক্ষা
মোটা-ওয়াল শিরোনাম এবং প্লেট পণ্যগুলিতে এলাকা পরীক্ষার Z-দিক হ্রাস
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন
গ্রেডটি চূড়ান্ত-পর্যায়ের সুপারহিটার এবং রিহিটার টিউবিং, আউটলেট হেডার, সংযোগকারী পাইপ এবং বড় সাবক্রিটিকাল এবং সুপারক্রিটিকাল কয়লা-ফায়ারড বয়লারের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেখানে ফ্লু গ্যাস আক্রমনাত্মক ক্ষারীয় কয়লা পোড়ানো ইউনিট সহ। এটি উচ্চ-ক্লোরাইড ফ্লু গ্যাস বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থায় এবং অন্যান্য উচ্চ-তাপমাত্রার বহুগুণেও দেখা যায় যেখানে তাপীয় ক্লান্তির কারণে একটি অস্টেনিটিক ইস্পাত কম-নিকেল ফেরিটিক ইস্পাত পছন্দ করা হয়।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
প্রশ্ন: গ্রেডের 12 মানে কি 12% ক্রোমিয়াম?
না। অগ্রণী সংখ্যাগুলি প্রায় 0.12% এর নামমাত্র কার্বন সামগ্রীকে নির্দেশ করে, এবং নিম্নলিখিত 3টি আনুমানিক 3% ক্রোমিয়ামকে নির্দেশ করে, তাই গ্রেডটি একটি কম-মিশ্র তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত।
প্রশ্ন: সর্বোচ্চ পরিষেবা তাপমাত্রা কত?
যোগ্য ব্যান্ড হল সুপারহিটার এবং রিহিটার টিউবিংয়ের জন্য 600 থেকে 620 ডিগ্রি সেলসিয়াস স্টিম ক্লাস; এই পরিসরের উপরে একটি 9% ক্রোমিয়াম বা অস্টেনিটিক গ্রেড বিবেচনা করা উচিত।
প্রশ্নঃ কেন এই ইস্পাতে বোরন যোগ করা হয়?
বোরন পূর্বের অস্টেনাইট শস্যের সীমারেখায় বিভক্ত করে এবং কার্বাইড মোটা হওয়াকে ধীর করে দেয়, যা নিকেল বা প্রচুর পরিমাণে ক্রোমিয়াম যোগ না করে উচ্চ তাপমাত্রায় ক্রীপ লাইফকে প্রসারিত করে।
প্রশ্ন: কি তাপ চিকিত্সা প্রয়োজন?
1040 থেকে 1080 ডিগ্রী সেলসিয়াসে স্বাভাবিককরণ, ত্বরান্বিত কুলিং এবং 740 থেকে 790 ডিগ্রি সেলসিয়াসে টেম্পারিং, তারপরে বায়ু শীতল করার একটি ট্রিপল ট্রিটমেন্ট।
প্রশ্ন: এটি কিভাবে 2.25Cr-1Mo স্টিলের সাথে তুলনা করে?
এটি লক্ষণীয়ভাবে ভাল বাষ্প অক্সিডেশন প্রতিরোধের এবং ক্রীপ শক্তি সরবরাহ করে কারণ ক্রোমিয়াম এবং সিলিকন উচ্চতর, উচ্চ খাদ মূল্য এবং কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের খরচে।
প্রশ্নঃ পরিচ্ছন্নতার কোন সীমা প্রযোজ্য?
ফসফরাস সর্বোচ্চ 0.015%, সালফার 0.008% সর্বাধিক এবং নাইট্রোজেন সর্বাধিক 80 পিপিএম ধরে রাখা হয়, শস্যের আকার গ্রেড 7 বা সূক্ষ্ম এবং মোটা অংশগুলিতে 35% বা তার বেশি ক্ষেত্রফলের Z-দিক হ্রাস।
