EN 10CrMo9-10 Pressure Vessel Steel: Eigenschaften, Verwendung & Fertigungshandbuch

Metallteile benutzerdefinierte Herstellung

Wenn Sie an europäischer ultrahoch-hoher Temperatur arbeiten, Hochdruckprojekte-wie überkritische Kraftwerkskessel, Schwerlaste petrochemische Reaktoren, oder saure Gasverarbeitungsgeräte - Sie benötigen einen Stahl, der sowohl extremer Hitzekriech als auch schwere Korrosion widersteht.EN 10CRMO ist die oberste Lösung: Als hohe Chromium-Molybdän-Legierungsstahl in e 10028-2, Sein 2,00–2,50% Chrom und 0,90–1,10% Molybdän liefern eine nicht übereinstimmende Wärmestabilität und Korrosionsbeständigkeit, Outperformance unteren Alloy-Noten wie EN 13CRMO4-5. Dieser Leitfaden bricht seine Eigenschaften ab, reale Verwendungen, Herstellungsprozess, und materielle Vergleiche, mit denen Sie die anspruchsvollsten Herausforderungen für die Umgebung lösen können.

1. Materialeigenschaften von EN 10crmo9-10 Druckbehälterstahl

EN 10CRMO9-10-Leistung ergibt sich aus dem hochglosen Design-Evated Chromium kämpft aggressive Korrosion, Während ein erhöhter Molybdän dem Kriech bei ultrahoch-hohen Temperaturen widerspricht-mit strikter Wärmebehandlung gepaart. Erforschen wir die wichtigsten Eigenschaften im Detail.

1.1 Chemische Zusammensetzung

In 10crmo9-10 haftet an in 10028-2, mit präziser Kontrolle über hohe Chrom- und Molybdänspiegel, um extreme Bedingungen zu bewältigen. Unten ist seine typische Komposition (für Teller ≤ 60 mm dick):

ElementSymbolInhaltsbereich (%)Schlüsselrolle
Kohlenstoff (C)C0.08 – 0.15Verbessert die Stärke der Hochtemperatur; niedrig gehalten, um zu bewahrenSchweißbarkeit (kritisch für dickwandige ultrahochdrucke Schiffe)
Mangan (Mn)Mn0.40 – 0.70SteigertZugfestigkeit ohne Hochtemperatur zu beeinträchtigenDuktilität
Silizium (Und)Und0.10 – 0.35AIDS -Desoxidation; Stabilisiert die Stahlkonstruktion bei 550–650 ° C.
Phosphor (P)P≤ 0.025Minimiert, um eine spröde Fraktur bei zyklischen ultrahoch-hohen Temperaturbedingungen zu verhindern
Schwefel (S)S≤ 0.015Streng kontrolliert, um Schweißfehler zu vermeiden (Z.B., heißes Knacken) in hoher Hitzerstellung
Chrom (Cr)Cr2.00 – 2.50Kern-Korrosionselement; widersteht aggressive Dampfoxidation, Salzwasser, und Sauergas mit hoher Konzentration (bis zu 25% H₂s)
Molybdän (MO)MO0.90 – 1.10Kernkriechendem-resistentes Element; verhindert die Verformung bei 550–650 ° C., kritisch für langjährige überkritische Ausrüstung
Nickel (In)In≤ 0.30Spurenelement; Verbessert die niedrige TemperaturAufprallzählung (runter zu -20 ° C) Für Kaltregion-Startup
Vanadium (V)V≤ 0.03Spurenelement; verfeinert die Getreidestruktur, um sich zu verbessernErmüdungsgrenze unter wiederholten ultrahohen Temperaturzyklen
Kupfer (Cu)Cu≤ 0.30Spurenelement; Fügt zusätzliche atmosphärische Korrosionsbeständigkeit für ultrahoch-hohe Heizgeräte im Freien hinzu

1.2 Physische Eigenschaften

Diese Eigenschaften machen EN 10crmo9-10 ideal für europäische Projekte für extreme Umwelt:

  • Dichte: 7.88 g/cm³ (etwas höher als niedrigere Alloy-Stähle aufgrund von hohem Chrom/Molybdänemum; Einfaches Gewicht für große Gefäße wie 20-Meter-Reaktoren wie 20-Meter-Durchmesser)
  • Schmelzpunkt: 1,390 – 1,430 ° C (2,534 – 2,606 ° F)- mit fortschrittlichen Schweißprozessen kompatibel (Tig, untergetauchtes Lichtbogenschweißen) Für die Herstellung von Schiffen mit ultrahochdruckem Gefäß
  • Wärmeleitfähigkeit: 40.5 W/(m · k) bei 20 ° C; 34.0 W/(m · k) bei 600 ° C - setzt sogar Wärmeverteilung in überkritischen Kesseln auf, Reduzierung von Hotspots, die Stressrisse verursachen
  • Wärmeleitkoeffizient: 11.6 × 10⁻⁶/° C. (20 – 600 ° C)- Schäden durch extreme Temperaturschwankungen (Z.B., 20 ° C bis 650 ° C im Superkritischen Kesselbetrieb)
  • Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch-eng-zerstörerische Tests mit hoher Präzision (Ndt) Wie Ultraschall -Phasen -Array, um verborgene Defekte in dickem zu erkennen, Wärme-exponierte Platten.

1.3 Mechanische Eigenschaften

EN 10CRMO9-10's obligatorische Normalisierung und Tempering-Wärmebehandlung gewährleistet eine konsistente Leistung bei ultrahoch-hohen Temperaturen. Unten finden Sie typische Werte (für 10028-2):

EigentumMessmethodeTypischer Wert (20 ° C)Typischer Wert (600 ° C)Ein Standardminimum (20 ° C)
Härte (Rockwell)HRB85 – 100 HRBN / AN / A (kontrolliert, um Sprödigkeit zu vermeiden)
Härte (Vickers)Hv170 – 200 HvN / AN / A
ZugfestigkeitMPA510 – 650 MPA360 – 460 MPA510 MPA
ErtragsfestigkeitMPA300 – 420 MPA200 – 280 MPA300 MPA
Verlängerung% (In 50 mm)20 – 26%N / A20%
AufprallzählungJ (bei -20 ° C)≥ 45 JN / A≥ 27 J
ErmüdungsgrenzeMPA (rotierender Strahl)210 – 250 MPA160 – 200 MPAN / A (pro Projektbedarf getestet)

1.4 Andere Eigenschaften

EN 10CRMO9-10 einzigartige Merkmale lösen die anspruchsvollsten Probleme mit der Umgebung:

  • Schweißbarkeit: Gut - Vorheizen auf 250–350 ° C erhitzt (Um mit hoher Alloy-induzierter Schweißrisse zu vermeiden) und niedriger Wasserstoff, hochglosen Elektroden (Z.B., E9018-B3), produziert aber stark, korrosionsbeständige Verbindungen für den ultrahochdruckenden Service.
  • Formbarkeit: Mäßig - kann in gekrümmte überkritische Kesselrohre oder Reaktorwände gebogen werden (mit präziser Temperaturregelung) ohne Legierungsvorteile zu verlieren.
  • Korrosionsbeständigkeit: Ausgezeichnet - lesere überkritische Dampfoxidation (650 ° C), Salzwasser (Küsteneuropa), und Sauergas mit hoher Konzentration (bis zu 25% H₂s); minimale zusätzliche Beschichtung benötigt für schwerste Erkrankungen.
  • Duktilität: Hoch - Absorbs plötzliche Druckspitzen (Z.B., In petrochemischen Reaktoren) ohne zu brechen, Ein kritisches Sicherheitsmerkmal für ultrahochdrucke Geräte.
  • Zähigkeit: Überlegen - strenge Stärke bei -20 ° C (Skandinavische Winter) Und 650 ° C (kontinuierlicher überkritischer Betrieb), Outperformance von Stäheln mit niedrigerer Alloy wie EN 13CRMO4-5.

2. Anwendungen von EN 10CRMO9-10 Druckbehälterstahl

EN 10CRMO9-10-hochrangige Vorteile machen es zu einem Grundnahrungsmittel bei europäischen ultra-dämischen Projekten. Hier sind die Schlüssel verwendet:

  • Druckbehälter: Ultrahochdruck-Sauergasreaktoren und überkritische chemische Verarbeitungsschiffe-Verhandlungen von 16.000 bis 20.000 psi und 550–650 ° C, Konform mit EN 13445.
  • Kessel: Überkritische Kraftwerksdampfgeneratoren (Z.B., in Deutschland, Frankreich)- Resistenten kriechen bei 600–650 ° C., Maximierung der Energieeffizienz bei groß angelegten Stromerzeugung.
  • Lagertanks: Hochtemperatur-Salz- oder schwere Öl-Lagertanks-seine Wärmefestigkeit verhindert eine Verformung, Während Korrosionswiderstand Rost in aggressiven Medien vermeidet.
  • Petrochemische Pflanzen: Schwerlaste katalytische Cracker und Hydrocracking-Reaktoren-regelhohe Temperaturen und Sauergas mit hoher Konzentration, Reduzierung der Ausfallzeiten der Wartung.
  • Industrieausrüstung: Dampfventile und Turbinengehäuse mit Ultrahochdruck-in der europäischen fortgeschrittenen Fertigung verwendet (Z.B., Luft- und Raumfahrtkomponenten -Wärmebehandlung) Für eine zuverlässige, harte Leistung Leistung.
  • Konstruktion und Infrastruktur: Fortgeschrittene Distriktheizpipelines für ultrahohe Temperaturwasser (200–250 ° C.)- Korrosion und Wärmeverschlechterung, Ideal für große städtische Zentren.

3. Herstellungstechniken für EN 10CRMO9-10 Druckbehälterstahl

Die Herstellung von EN 10CRMO9-10 erfordert eine präzise Kontrolle über hohe Chrom-/Molybdänspiegel und eine spezielle Wärmebehandlung. Hier ist der Schritt-für-Schritt-Prozess:

  1. Stahlherstellung:
    • Made using an Elektrischer Lichtbogenofen (EAF) (entspricht den EU -Nachhaltigkeitszielen) oder Basis -Sauerstoffofen (Bof) with ladle furnace refining. High-Purity-Chrom (2.00–2,50%) und Molybdän (0.90–1,10%) werden hinzugefügt, um eine einheitliche Legierungsverteilung zu gewährleisten - kritisch für die Leistung.
  2. Rollen:
    • Der Stahl ist Heiß gerollt (1,200 – 1,300 ° C) in Teller (6 mm zu 100+ mm dick). Langsam, Die kontrollierte Kühlung während des Rollens bewahrt die Antikorrosions- und Kriechungseigenschaften der Legierungen bei, Vermeiden von Getreidebau.
  3. Wärmebehandlung (Obligatorische Normalisierung + Temperieren):
    • Normalisierung: Teller erhitzt auf 920 – 980 ° C, 60–120 Minuten gehalten (basierend auf Dicke), dann luftgekühlt-die Mikrostruktur für die konsistente Hochtemperaturstärke auswirken.
    • Temperieren: Aufgewärmt zu 620 – 700 ° C, 90–180 Minuten gehalten, Dann luftgekühlt-reduziert die Brechtigkeit und Schlösser in der Ultrahoch-Temperature-Kriechwiderstand der Legierung.
  4. Bearbeitung & Fertig:
    • Platten mit hochpräzisen Plasma-/Laserwerkzeugen geschnitten (Niedrige Wärmeeingabe, um eine Abbau von Legierung zu vermeiden) Schiffsgrößen anpassen. Löcher für Düsen werden mit Carbid -Werkzeugen gebohrt, Kanten nach engen Schweißnähten glatt gemahlen (kritisch für die ultrahochdrucke Versiegelung).
  5. Oberflächenbehandlung:
    • Beschichtung (Optional):
      • Aluminium-Chrom-Diffusionsbeschichtung: Für ultrahoch-hitzige Kessel (> 650 ° C.)- Kriechenresistenz und Oxidationsschutz verstärken.
      • CRA CLADDE auf Nickel: Für extremes saueres Gas (> 25% H₂s)—Ant einen zusätzlichen Korrosionsschutz, Einhaltung der EU -Reichweite.
    • Malerei: Für Außenausrüstung-Hochtemperatur, Low-VOC-Farbe (bis zu 300 ° C) Um die EU -Umweltstandards zu erfüllen.
  6. Qualitätskontrolle:
    • Chemische Analyse: Hochvorbereitete Massenspektrometrie überprüft Chrom (2.00–2,50%) und Molybdän (0.90–1,10%) Niveaus - kritisch für Legierungsleistung.
    • Mechanische Tests: Zug, Auswirkungen (-20 ° C), und langfristige Kriechtests (600 ° C, 10,000 Std.) für 10028-2.
    • Ndt: Ultraschall -Phasen -Array -Tests (100% Plattenbereich) und Röntgenuntersuchungen (alle Schweißnähte) Mikrodefekte erfassen.
    • Hydrostatische Tests: Schiffe unter Druck getestet (2.0× Konstruktionsdruck, 100 ° C Wasser) für 90 Minuten-keine Lecks = EU-Konformität für den ultrahochdrucken Service.

4. Fallstudien: En 10crmo9-10 in Aktion

Reale europäische Projekte präsentieren EN 10CRMO9-10's ultra-angrenzende Umweltzuverlässigkeit.

Fallstudie 1: Überkritischer Kraftwerkskessel (Deutschland)

Ein deutsches Versorgungsunternehmen benötigte einen überkritischen Dampfgenerator für a 1,200 MW Kraftwerk, operieren bei 620 ° C und 25 MPA (3,600 Psi). Sie wählten EN 10crmo9-10 Platten (55 mm dick) für seinen Kriechwiderstand und seine Wärmestabilität. Nach 12 Jahre des Betriebs, Der Kessel hat keine Anzeichen von Verformung oder Korrosion - der Gehalt mit hohem Chrom/Molybdän hat die Effizienz beibehalten, Reduzierung der Kraftstoffkosten durch 8% jährlich im Vergleich zu älteren Kesselmaterialien. Dieses Projekt sparte dem Unternehmen 600.000 € vs. Verwenden von Nickelbasislegierungen.

Fallstudie 2: Sauergasreaktor (Niederlande)

Eine niederländische petrochemische Anlage benötigte einen Reaktor zur Verarbeitung von Sauergas mit hoher Konzentration (22% H₂s) bei 580 ° C und 18 MPA (2,600 Psi). EN 10CRMO9-10 Schweißteller (40 mm dick) wurden wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer Hochtemperaturstärke ausgewählt. Der Reaktor wurde in installiert 2016 und ist ohne Wartung gelaufen - der Chromgehalt beseitigte Sulfidspannungsrisse, Vermeiden Sie kostspielige Herunterfahren. Durch Auswahl von EN 10CRMO9-10 anstelle von Hochnickellegierungen, Die Anlage senkte die Voraussetzungen durch 40%.

5. En 10crmo9-10 vs. Andere Materialien

Wie ist EN 10CRMO9-10 im Vergleich zu anderen Hochleistungsdruckschiffern im Vergleich?

MaterialÄhnlichkeiten mit EN 10crmo9-10SchlüsselunterschiedeAm besten für
En 13crmo4-5IN 10028-2 LegierungsstahlNiedrigeres Chrom (0.70–1,10%) und Molybdän (0.45–0,65%); Schlechte ultrahohe Leistung; 30% billigerProjekte mit mittlerer Hitze (500–550 ° C.)
Ein 16mo3Und LegierungsstahlKein Chrom; schlechte Korrosionsbeständigkeit; 50% billigerInland mit mittlerer Hitzeprojekte (Keine Korrosion)
SA387 Note 91ASME High-Alloy-StahlÄhnliches Chrom (8.00–9.50%), Höheres Molybdän (0.85–1,05%); Besser kriechen; 25% teurerUltra-superkritische Projekte (> 650 ° C.)
316L EdelstahlKorrosionsbeständigHervorragende Korrosion; Schlechtes Kriechen oben 550 ° C; 4× teurerKüstenschiffe mit niedrigem Hitzel (≤ 550 ° C)
SA516 Note 70Asme KohlenstoffstahlKeine Legierung; nutzlos bei > 480 ° C; 70% billigerInland Warm-Climate Tiefdruckprojekte

Perspektive der Yigu-Technologie auf EN 10CRMO9-10

Bei Yigu Technology, EN 10CRMO9-10 ist unsere Top-Empfehlung für die europäische ultrahoch-hohe Temperatur, Hochdruckprojekte. Die Combo mit hoher Chrom-Molybdän löst die größten Schmerzpunkte der überkritischen Kraft und fortgeschrittene petrochemische Kunden-creep bei 600+ ° C und schwere Korrosion. Wir liefern maßgeschneiderte Teller (6–100 mm) mit optionalen Diffusionsbeschichtungen oder CRA -Verkleidung, auf Regionen zugeschnitten (Z.B., Deutsche Kraftwerke bekommen kriestgeprüfte Teller). Für Kunden,, Es handelt sich um ein kostengünstiges Upgrade-Outperforming EN 13CRMO4-5 ohne die Prämie von Nickel-Basis-Legierungen.

FAQ über EN 10CRMO9-10 Druckbehälter Stahl

  1. Kann en 10crmo9-10 für ultra-superkritische Projekte oben verwendet werden 650 ° C?
    Ja-mit Aluminium-Chrom-Diffusionsbeschichtung. Die Beschichtung verstärkt die Oxidationsresistenz bei 650–700 ° C., Während das Molybdän der Legierungen den Kriechwiderstand beibehält. Führen Sie zuerst immer langfristige Kriechtests bei der maximalen Temperatur Ihres Projekts durch.
  2. Ist en 10crmo9-10 schwerer zu schweißen als en 13crmo4-5?
    Ja - ein höheres Vorheizen (250–350 ° C vs. 200–300 ° C für EN 13CRMO4-5) und hochrangige Elektroden (Z.B., E9018-B3). But with specialized welding procedures (Z.B., post-weld heat treatment at 650 ° C), joints meet EN 13445 ultra-high-pressure standards—common for European expert
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