ASME SA213 T91

- シームレスフェライト系およびアステナイト系合金鋼ボイラー、過熱器、熱交換器管の ASTM A213/ASME SA213 標準仕様

ASME SA-213 規格で指定されている鋼種は SA213 T91 です。 9Cr-1Mo鋼をベースに、N成分の量を調整し、微量のNbとVの微量合金元素を添加して作られた新しい種類のフェライト鋼です。 この鋼は、高い耐久性強度と耐酸化性、時効前後の安定した構造と性能、良好な溶接性能、良好なプロセス性能など、優れた総合的な機械的品質を示します。 耐久強度の定強度温度と定応力温度は、熱膨張係数が低く熱伝導率が高いオーステナイト系ステンレス鋼よりも高く、それぞれ625度、607度に達します。 T91 (9Cr-1Mo) 鋼は、T9 (9Cr-1Mo) 鋼よりも 600 度での耐久性が 3 倍高く、T9 の優れた高温耐食性を維持しています。

SA213 T91 は、優れた高温酸化耐性、耐クリープ性、および熱強度を備えた空冷マルテンサイト鋼で、合金濃度が高くなります。 溶接時に硬化する傾向が顕著であり、低温割れが非常に発生しやすいです。 パイプ径168mm未満をT91、パイプ径168mm以上をP91と呼びます。 どちらも同じ種類の鋼に属するため、化学組成と機械的品質の基準は同じです。 クロム、モリブデン、炭素、マンガン、シリコン、バナジウム、窒素、および微量のその他の元素が SA213 T91 の重要な成分です。 モリブデンは耐クリープ性を高め、高温での材料の全体的な性能を向上させますが、クロムは耐酸化性と高温強度を提供する重要な合金元素です。 硬度と引張強度は炭素含有量によって決まりますが、材料の機械的特性は他の合金元素の影響を受けます。

ASME SA213 T91 の化学組成 (パーセント)

ASME ボイラーおよび圧力容器規格の厳しい要件は、多くの場合、SA213 T91 の機械的品質によって満たされます。 低温と高温の両方で、優れた引張強度、降伏強度、および優れた衝撃靭性を示します。 この材料は、優れたクリープ能力と応力破断能力により、高温に長時間さらされる用途に適しています。

ASME SA213 T91の機械的性質

ASME SA213 T91の熱処理

ASME SA213 T91 の微細構造と特性の強化は主に熱処理に依存します。 材料に必要な強度、硬度、延性を持たせるために、焼き戻しの前に焼きならしや焼きなましが行われることがよくあります。 さらに、これらの熱処理は残留応力の軽減に役立ち、温度による変形に対する材料の耐性を強化します。

最大金属壁温度が 625 度の ASME SA213 T91 は、主に亜臨界および超臨界発電所のボイラー用の高温過熱器および再熱器を製造するために利用されます。 また、原子力の圧力容器や高温圧力部品などの鋼材としても利用できます。 T91 材料は、優れた高温機械的特性と高温水素耐性により、蒸留、分解、精製所で T22 および T5 材料パイプの代わりに使用できます。 ただし、T91 材料は、ボイラー内の T22 および T5 材料よりも硫黄が豊富な環境に適しています。