T91 ہائی پریشر سٹیل پائپ کوالٹی اشورینس
T91 سٹیل ایک نئی قسم کا مارٹینسٹک ہیٹ ریزسٹنٹ سٹیل ہے جسے امریکن نیشنل ایلیفنٹ رج لیبارٹری اور امریکن کمبشن انجینئرنگ کمپنی کی میٹالرجیکل میٹریلز لیبارٹری نے تیار کیا ہے۔ 9Cr1MoV اسٹیل کی بنیاد پر، یہ کاربن کے مواد کو کم کرتا ہے، سلفر اور فاسفورس کے مواد کو سختی سے محدود کرتا ہے، اور مرکب سازی کے لیے تھوڑی مقدار میں وینیڈیم اور نائوبیم کا اضافہ کرتا ہے۔
T91 سٹیل کے مطابق T91 سیملیس سٹیل پائپ کا سٹیل گریڈ جرمنی میں x10crmovnnb91، جاپان میں hcm95 اور فرانس میں tuz10cdvnb0901 ہے۔
عنصر کا مواد
S ≤0.01
سی 0.20-0.50
8.00-9.50 کروڑ
Mo 0.85-1.05
V 0.18-0.25
Nb 0.06-0.10
N 0.03-0.07
نی ≤0.40
T91 اسٹیل میں ہر مرکب عنصر ٹھوس محلول کو مضبوط بنانے، بازی کو مضبوط بنانے اور اسٹیل کی آکسیڈیشن مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنانے کا کردار ادا کرتا ہے۔ مخصوص تجزیہ درج ذیل ہے۔
①کاربن سٹیل میں ٹھوس محلول کو مضبوط بنانے کا سب سے واضح عنصر ہے۔ کاربن کے مواد میں اضافے کے ساتھ، اسٹیل کی قلیل مدتی طاقت بڑھ جاتی ہے اور پلاسٹکٹی اور سختی کم ہوتی ہے۔ مارٹینیٹک اسٹیل جیسے T91 کے لیے، کاربن کے مواد میں اضافہ کاربائیڈ کے اسفیرائیڈائزیشن اور جمع کو تیز کرے گا، مرکب عناصر کی دوبارہ تقسیم کو تیز کرے گا اور اسٹیل کی ویلڈیبلٹی، سنکنرن مزاحمت اور آکسیڈیشن مزاحمت کو کم کرے گا۔ لہذا، گرمی سے بچنے والا سٹیل عام طور پر کاربن کے مواد کو کم کرنا چاہتا ہے، تاہم، اگر کاربن کا مواد بہت کم ہے، تو اسٹیل کی طاقت کم ہو جائے گی۔ 12Cr1MoV اسٹیل کے مقابلے میں، T91 اسٹیل کے کاربن مواد میں 20% کی کمی واقع ہوئی ہے، جس کا تعین مندرجہ بالا عوامل کے اثر و رسوخ پر جامع غور کرنے سے کیا جاتا ہے۔
②T91 سٹیل ٹریس نائٹروجن پر مشتمل ہے، اور نائٹروجن کا کردار دو پہلوؤں سے ظاہر ہوتا ہے۔ ایک طرف، یہ ٹھوس حل کو مضبوط بنانے کا کردار ادا کرتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر سٹیل میں نائٹروجن کی حل پذیری بہت کم ہوتی ہے۔ ویلڈنگ ہیٹنگ اور پوسٹ ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل میں، VN ٹھوس محلول اور بارش کا عمل یکے بعد دیگرے T91 اسٹیل کے ویلڈ ہیٹ سے متاثرہ زون میں ہوتا ہے: ویلڈنگ ہیٹنگ کے دوران گرمی سے متاثرہ زون میں بننے والا آسنیٹک ڈھانچہ نائٹروجن کی مقدار کو بڑھاتا ہے۔ VN کی تحلیل، اور پھر عام درجہ حرارت کے ڈھانچے میں سپر سیچوریشن کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، بعد میں ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد، ٹھیک VN ورن ہوتی ہے، جو مائیکرو اسٹرکچر کے استحکام کو بڑھاتا ہے اور گرمی سے متاثرہ زون کی دیرپا طاقت کو بہتر بناتا ہے۔ دوسری طرف، T91 سٹیل میں A1 کی تھوڑی مقدار بھی ہوتی ہے۔ نائٹروجن اس کے ساتھ A1N بنا سکتا ہے۔ A1N میٹرکس میں صرف اس وقت تحلیل ہوتا ہے جب یہ 1100 ℃ سے اوپر ہو اور کم درجہ حرارت پر دوبارہ تیز ہو جائے، جو بازی کو مضبوط کرنے کا اچھا اثر ادا کر سکتا ہے۔
③کرومیم کو شامل کرنا بنیادی طور پر گرمی سے بچنے والے اسٹیل کی آکسیکرن مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنانا ہے۔ جب کرومیم کا مواد 5% سے کم ہوتا ہے، تو یہ 600 ℃ پر پرتشدد طور پر آکسائڈائز ہونا شروع کر دیتا ہے، جب کہ جب کرومیم کا مواد 5% تک ہوتا ہے، تو اس میں اچھی آکسیڈیشن مزاحمت ہوتی ہے۔ 12Cr1MoV سٹیل میں 580 ℃ سے کم آکسیکرن مزاحمت اچھی ہے، اور سنکنرن کی گہرائی 0.05 mm/A ہے. 600 ℃ پر، کارکردگی خراب ہونا شروع ہو جاتی ہے، اور سنکنرن کی گہرائی 0.13 mm/A ہے۔ کرومیم مواد کو T91 تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ 9٪ اور سروس کا درجہ حرارت 650 ℃ تک پہنچ سکتا ہے۔ بنیادی پیمائش میٹرکس میں زیادہ کرومیم کو تحلیل کرنا ہے۔
④وینڈیم اور نیبیم مضبوط کاربائیڈ بنانے والے عناصر ہیں۔ اس کے علاوہ، وہ کاربن کے ساتھ ٹھیک اور مستحکم مرکب کاربائیڈ بنا سکتے ہیں، جس میں ایک مضبوط بازی مضبوط کرنے کا اثر ہوتا ہے۔
⑤ Molybdenum بنیادی طور پر سٹیل کی تھرمل طاقت کو بہتر بنانے اور ٹھوس محلول کی مضبوطی کا کردار ادا کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے۔
T91 کا آخری ہیٹ ٹریٹمنٹ نارملائزنگ + ہائی ٹمپریچر ٹمپیرنگ ہے۔ معمول کا درجہ حرارت 1040 ℃ ہے، انعقاد کا وقت 10 منٹ سے کم نہیں ہے، درجہ حرارت 730 ~ 780 ℃ ہے، اور انعقاد کا وقت 1 h سے کم نہیں ہے۔ آخری گرمی کے علاج کے بعد مائکرو اسٹرکچر ٹیمپرڈ مارٹینائٹ ہے۔
کمرے کے درجہ حرارت پر T91 اسٹیل کی تناؤ کی طاقت ≥ 585 MPa، کمرے کے درجہ حرارت پر پیداوار کی طاقت ≥ 415 MPa، سختی ≤ 250 Hb، لمبائی (50 ملی میٹر گیج فاصلے کے ساتھ معیاری سرکلر نمونہ) ≥ 20٪، قابل قبول کشیدگی کی قیمت [ σ = 650 ℃ 30 ایم پی اے۔
بین الاقوامی ویلڈنگ سوسائٹی کے تجویز کردہ کاربن کے مساوی فارمولے کے مطابق، T91 کا کاربن مساوی ہے
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ T91 میں ویلڈیبلٹی خراب ہے۔
T91 اسٹیل میں کولڈ کریک کا بڑا رجحان ہوتا ہے اور بعض حالات میں تاخیر سے شگاف پڑنے کا خطرہ ہوتا ہے۔ لہذا، ویلڈنگ کے بعد 24 گھنٹوں کے اندر ویلڈیڈ جوائنٹ کو ٹمپرڈ کیا جانا چاہیے۔ ویلڈنگ کے بعد T91 کا مائیکرو اسٹرکچر پلیٹ اور سٹرپ مارٹینائٹ ہے، جسے ٹیمپرنگ کے بعد ٹمپیرڈ مارٹینائٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور اس کی خصوصیات پلیٹ اور سٹرپ مارٹینائٹ سے برتر ہیں۔ جب ٹیمپرنگ کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، تو ٹیمپرنگ کا اثر واضح نہیں ہوتا ہے، اور ویلڈ میٹل کی عمر اور جھنجھٹ میں آسانی ہوتی ہے۔ اگر ٹمپیرنگ کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہے (AC1 لائن سے زیادہ)، جوائنٹ کو دوبارہ ٹھنڈا کرنے کے عمل میں دوبارہ آسٹینیٹائز کیا جا سکتا ہے اور دوبارہ سخت کیا جا سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، جیسا کہ اس مقالے میں پہلے ذکر کیا گیا ہے، ٹمپرینگ درجہ حرارت کے تعین میں مشترکہ نرمی پرت کے اثر و رسوخ پر غور کیا جانا چاہیے۔ عام طور پر، T91 کا درجہ حرارت 730 ~ 780 ℃ ہے۔
ویلڈنگ کے بعد T91 کا ٹمپیرنگ مستقل درجہ حرارت کا وقت 1 گھنٹے سے کم نہیں ہوگا، تاکہ اس کی ساخت کی مکمل طور پر ٹمپرڈ مارٹینائٹ میں تبدیلی کو یقینی بنایا جا سکے۔
T91 اسٹیل ویلڈڈ جوائنٹ کے بقایا تناؤ کو کم کرنے کے لیے، کولنگ ریٹ کو 5 ℃/منٹ سے کم کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ T91 سٹیل کی ویلڈنگ کے عمل کو شکل 3 میں دکھایا جا سکتا ہے۔
پہلے سے گرم 200 ~ 250 ℃; ② ویلڈنگ، انٹرلیئر درجہ حرارت 200 ~ 300 ℃؛ ③ ویلڈنگ کے بعد کولنگ، 80 ~ 100 ℃ / h کی رفتار کے ساتھ؛ ④ 100 ~ 150 ℃ 1 گھنٹے کے لیے؛ ⑤ 1 گھنٹے کے لیے 730 ~ 780 ℃ پر غصہ؛ ⑥ 5 ℃ / منٹ سے زیادہ نہیں کی شرح پر ٹھنڈا.
T91 اسٹیل مرکب سازی کے اصول پر انحصار کرتا ہے، خاص طور پر ٹریس عناصر کی ایک چھوٹی سی مقدار جیسے کہ نیبیم اور وینیڈیم شامل کرنا۔ اس کی اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور آکسیڈیشن مزاحمت 12 cr1mov اسٹیل کے مقابلے میں بہت بہتر ہے، لیکن اس کی ویلڈنگ کی کارکردگی خراب ہے۔
پن ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ T91 اسٹیل میں کولڈ کریک کا ایک بڑا رجحان ہے۔ پہلے سے ہیٹنگ 200 ~ 250 ℃ اور انٹر لیئر درجہ حرارت 200 ~ 300 ℃ کا انتخاب مؤثر طریقے سے کولڈ شگاف کو روک سکتا ہے۔
T91 کو 1 گھنٹہ کے لیے 100 ~ 150 ℃ تک ٹھنڈا کرنا ضروری ہے، بعد از ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ سے پہلے؛ ٹیمپرنگ درجہ حرارت 730 ~ 780 ℃، انعقاد کا وقت 1 ح سے کم نہیں۔
مندرجہ بالا ویلڈنگ کے عمل کو 200 میگاواٹ اور 300 میگاواٹ کے بوائلرز کی تیاری اور پروڈکشن پریکٹس پر لاگو کیا گیا ہے، جس کے تسلی بخش نتائج اور عظیم اقتصادی فوائد ہیں۔
