ASME SA213 T91

- Spécification standard ASTM A213 / ASME SA213 pour les chaudières, les surchauffeurs et les échangeurs de chaleur en acier allié ferritique et asuténitique sans soudure

La nuance d'acier spécifiée par la norme ASME SA-213 est SA213 T91. Il s'agit d'un tout nouveau type d'acier ferritique créé à partir d'acier 9Cr-1Mo en régulant la quantité de composants N et en ajoutant une quantité mineure d'éléments de microalliage Nb et V. L'acier présente d'excellentes qualités mécaniques globales, notamment une résistance durable et une résistance à l'oxydation élevées, une structure et des performances stables avant et après le vieillissement, de bonnes performances de soudage et de bonnes performances de processus. Sa température de résistance constante et sa température de contrainte constante de résistance durable sont plus élevées, atteignant respectivement 625 degrés et 607 degrés, que l'acier inoxydable austénitique, qui a un coefficient de dilatation thermique plus faible et une conductivité thermique plus élevée. L'acier T91 (9Cr-1Mo) est trois fois plus durable à 600 degrés que l'acier T9 (9Cr-1Mo) tout en conservant la résistance supérieure à la corrosion à haute température du T9.

Acier martensitique refroidi à l'air avec une bonne résistance à l'oxydation à haute température, une résistance au fluage et une résistance thermique, le SA213 T91 a une concentration élevée en alliage. Il a une tendance significative à durcir lors du soudage et est extrêmement sensible à la fissuration à froid. Le diamètre de tuyau inférieur à 168 mm est appelé T91 et le diamètre de tuyau supérieur à 168 mm est appelé P91. Les normes de composition chimique et de qualités mécaniques sont les mêmes pour les deux car elles appartiennent à la même classe d'acier. Le chrome, le molybdène, le carbone, le manganèse, le silicium, le vanadium, l'azote et des traces d'autres éléments sont des composants importants du SA213 T91. Alors que le molybdène augmente la résistance au fluage et améliore les performances globales du matériau à haute température, le chrome est un élément d'alliage clé qui offre une résistance à l'oxydation et une résistance à haute température. La dureté et la résistance à la traction sont fournies par la teneur en carbone, tandis que les propriétés mécaniques du matériau sont affectées par d'autres éléments d'alliage.

Composition chimique (pourcentage) de ASME SA213 T91

Les exigences strictes du code ASME des chaudières et appareils à pression sont souvent satisfaites par les qualités mécaniques du SA213 T91. À basse comme à haute température, il fait preuve d'une grande résistance à la traction, d'une limite d'élasticité et d'une résistance aux chocs exceptionnelle. Le matériau est approprié pour les applications exposées à une exposition prolongée à des températures élevées en raison de ses capacités exceptionnelles de fluage et de rupture sous contrainte.

Propriétés mécaniques de la norme ASME SA213 T91

Traitement thermique de ASME SA213 T91

L'amélioration de la microstructure et des caractéristiques de l'ASME SA213 T91 dépend principalement du traitement thermique. Pour que le matériau ait la résistance, la dureté et la ductilité souhaitées, il est souvent normalisé ou recuit avant d'être trempé. De plus, ces traitements thermiques contribuent à la réduction des contraintes résiduelles et renforcent la résistance du matériau à la déformation induite par la température.

Avec une température de paroi métallique maximale de 625 degrés, ASME SA213 T91 est principalement utilisé pour produire des surchauffeurs et des réchauffeurs à haute température pour les chaudières de centrales électriques sous-critiques et supercritiques. De plus, il peut être utilisé comme acier pour les récipients sous pression et les composants sous pression à haute température pour l'énergie nucléaire. En raison de ses propriétés mécaniques supérieures à haute température et de sa résistance à l'hydrogène à haute température, le matériau T91 peut être utilisé à la place des tuyaux en matériau T22 et T5 dans la distillation, le craquage et les raffineries ; cependant, le matériau T91 est mieux adapté aux environnements riches en soufre que le matériau T22 et T5 dans la chaudière.