Cos'è il tubo in acciaio senza saldatura DIN 17175 13CrMo44?
DIN 17175 è uno standard tedesco che specifica i tubi di acciaio senza saldatura per servizi a temperature elevate, comunemente utilizzati negli impianti di caldaie, surriscaldatori e sistemi di scambiatori di calore, mentre le tubazioni ad alta-pressione. 13CrMo44 è uno dei tipi di acciaio resistente al calore-bassolegato più ampiamente utilizzati in questo standard, identificato dal numero materiale 1.7335. La denominazione 13CrMo44 indica un acciaio al cromo-molibdeno con un contenuto nominale di carbonio di circa lo 0,13%, cromo e molibdeno come principali elementi di lega e una resistenza alla trazione minima nell'ordine di 440 MPa.
La qualità è progettata per funzionare in modo affidabile a temperature fino a circa 550-580 gradi Celsius, dove gli acciai semplici al carbonio perdono rapidamente resistenza. Le sue prestazioni a lungo-termine dipendono da una combinazione equilibrata di cromo, che fornisce resistenza all'ossidazione, e molibdeno, che migliora la resistenza allo scorrimento viscoso e alla resistenza a temperature elevate.
Composizione chimica
La composizione chimica del 13CrMo44 è controllata entro limiti ristretti per garantire prestazioni costanti alle alte-temperature. La tabella seguente riassume i requisiti della norma DIN 17175 per questo grado.
| Elemento | Composizione,% |
|---|---|
| Carbonio C | 0.10 - 0.18 |
| Silicio Si | 0.10 - 0.35 |
| Manganese Mn | 0.40 - 0.70 |
| Fosforo P e Zolfo S | 0,030 massimo ciascuno |
| Cromo Cr | 0.70 - 1.10 |
| Molibdeno Mo | 0.45 - 0.65 |
Proprietà meccaniche e trattamento termico
I tubi in 13CrMo44 vengono normalmente forniti allo stato normalizzato e temperato. La normalizzazione viene effettuata a circa 910-940 gradi Celsius per affinare la struttura del grano, seguita da un rinvenimento a 660-730 gradi Celsius per alleviare lo stress interno e migliorare la tenacità e la duttilità. L'intervallo tipico della formatura a caldo- va da 850 a 1100 gradi Celsius.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Resistenza alla trazione | 440 - 590 MPa |
| Limite di snervamento, min | 290MPa |
| Allungamento, min | 20 per cento |
| Temperatura di normalizzazione | 910 - 940 gradi Celsius |
| Temperatura di rinvenimento | 660 - 730 gradi Celsius |
Caratteristiche chiave del servizio
Resistenza alle alte-temperature: il grado mostra una buona resistenza allo scorrimento viscoso e resistenza a temperature elevate, con il molibdeno come principale elemento di rinforzo.
Resistenza alla corrosione dell'idrogeno: l'aggiunta di cromo e molibdeno conferisce un grado di resistenza all'attacco dell'idrogeno in ambienti contenenti idrogeno- ad alta-temperatura e alta-pressione.
Resistenza all'ossidazione: il cromo forma sulla superficie una pellicola protettiva stabile di ossido.
Tenacità e saldabilità: l'acciaio ha buona tenacità e plasticità allo stato-trattato termicamente ed è saldabile, ma il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura, in genere la ricottura-distensione, sono generalmente necessari per prevenire cricche a freddo e ripristinare la tenacità del giunto saldato.
Applicazioni tipiche
Produzione di energia: tubi della caldaia, tubi del surriscaldatore e del postriscaldatore e tubazioni del vapore operanti a temperature elevate.
Impianti petrolchimici e dell'idrogeno: servizio di idrogeno ad alta-pressione dove è richiesta resistenza alla corrosione dell'idrogeno.
Scambiatori di calore e apparecchiature a pressione: componenti esposti a carichi termici e meccanici sostenuti.
Punti di selezione e gestione
Specificare sempre le condizioni di consegna, normalmente normalizzate e temperate, e confermare l'ambito del test richiesto, inclusi test di trazione, appiattimento e test idrostatici.
Durante la saldatura, applica il preriscaldamento e controlla la temperatura di interpass, quindi esegui il trattamento termico post-saldatura laddove richiesto dal codice di progettazione.
Verificare la temperatura operativa effettiva rispetto ai dati di progettazione della qualità, poiché le proprietà di scorrimento determinano la sollecitazione ammissibile ad alta temperatura.
Domande frequenti
Cosa significa 13CrMo44?
La designazione segue il sistema di denominazione tedesco dell'acciaio: 13 si riferisce a un contenuto nominale di carbonio di circa lo 0,13%, Cr indica cromo, Mo indica molibdeno e 44 si riferisce a una resistenza alla trazione minima di circa 440 MPa.
Il 13CrMo44 è uguale al materiale numero 1.7335?
Sì. 1.7335 è il Werkstoffnummer, il numero del materiale utilizzato nella pratica tedesca ed europea e identifica lo stesso grado di 13CrMo44.
Il 13CrMo44 può essere utilizzato a temperature superiori a 580 gradi Celsius?
Il servizio a temperature superiori a circa 580 gradi Celsius non è generalmente raccomandato poiché la resistenza all'ossidazione e al creep diminuisce rapidamente. Per temperature più elevate vengono normalmente selezionati gradi con un contenuto di cromo e molibdeno più elevato.
Il 13CrMo44 è saldabile?
Sì, è un tipo di acciaio saldabile, ma di solito sono necessari il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura per evitare l'indurimento e la fessurazione a freddo e per mantenere la tenacità del giunto.
Quali test sono normalmente richiesti per i tubi DIN 17175?
I test tipici includono analisi chimiche, prove di trazione, appiattimento o flessione, prove idrostatiche e talvolta esami non-distruttivi e prove di impatto quando specificato nell'ordine di acquisto.
Qual è la differenza tra il 13CrMo44 e l'acciaio per caldaie semplice al carbonio?
L'aggiunta di cromo e molibdeno conferisce al 13CrMo44 una resistenza allo scorrimento viscoso, una resistenza all'ossidazione e una resistenza all'idrogeno a temperature elevate nettamente migliori rispetto all'acciaio al carbonio semplice, rendendolo adatto a temperature e pressioni di esercizio più elevate.