ASTM A213 T22 stål: kemisk sammansättning, mekaniska egenskaper, värmebehandling och tillämpningar

1. Vad är T22 stål?

T22är ett låg-legerat krom-molybdenstål täckt av ASTM A213/A213M - specifikationen för sömlösa ferritiska legeringar-panna, överhettare och värmeväxlarrör-. Den kompletterande rörstandarden ASTM A335/A335M täcker samma kvalitet somP22för sömlösa rör.

Dess nominella sammansättning är 2,25 % krom och 1 % molybden, vilket är anledningen till att den är allmänt känd som2,25Cr–1Mo stål. UNS-beteckningen ärK21590.

T22 väljs vanligtvis när kolstål inte tål högre temperaturförhållanden över 450–500 grader, men där uppgradering till dyra 9Cr-legerade stål eller austenitiska rostfria stål är onödig. Det har använts i stor utsträckning i kraftverkspannrör, raffinaderier och petrokemisk utrustning där hög temperatur och tryck kombineras.

Få konkurrenskraftiga priser, teknisk support och kompletta kvalitetsdokument för ditt projekt.

 

2. Kemisk sammansättning (ASTM A213 T22)

Element	Intervall/gräns (%)	Roll
Kol (C)	0.05 – 0.15	Balanserar svetsbarhet och hög-temperaturstyrka; för mycket kol påskyndar karbidsfäroidisering.
Krom (Cr)	1.90 – 2.60	Bildar en skyddande oxidfilm; motstår ångoxidation och svavelangrepp.
Molybden (Mo)	0.87 – 1.13	Den huvudsakliga solida-lösningsförstärkaren - ger T22 dess krypmotstånd och håller strukturen stabil under lång drift.
Mangan (Mn)	0.30 – 0.60	Desoxidationsmedel; kontrollerar härdbarhet och varmbearbetbarhet.
Kisel (Si), max	0.50	Deoxidationsmedel.
Fosfor (P), max	0.025	Orenhet - håll den låg.
Svavel (S), max	0.025	Orenhet - håll den låg.

 

3. Mekaniska egenskaper

Egendom	Minimikrav
Draghållfasthet Rm	415 MPa (60 ksi)
Sträckgräns Re (0,2 % offset)	205 MPa (30 ksi)
Förlängning A (längsgående)	30%
Hårdhet (max)	163 HB / 85 HRB

Dessa värden representerar de minimikrav som specificeras av ASTM A213. I faktisk produktion uppnår T22-rör vanligtvis en draghållfasthet runt 470–580 MPa, vilket ger ytterligare designmarginal för applikationer utformade enligt ASME B31.1 eller EN 12952-2.

 

4. Hög-temperaturprestanda

4.1 Krypmotstånd

Den cirka 1% molybdenhalten ger T22 sin utmärkta kryphållfasthet. Vid metalltemperaturer mellan 500–580 grader visar T22 betydligt bättre krypmotstånd än kolstål och bibehåller mikrostrukturell stabilitet under lång-drift.

Enligt ASME B31.1 tillåtna spänningskriterier är T22 lämplig för tryckkonstruktionsapplikationer upp till ungefär593 grader (1100 grader F). För högre temperaturer är material som T91, T92 eller austenitiska rostfria stål i allmänhet att föredra.

 

4.2 Oxidationsbeständighet

Kromhalten bildar en stabil oxidskala, vilket ger rimligt motstånd mot ångoxidation och svavelangrepp under cirka 600–650 grader. För kontinuerlig drift över 600 grader kan högre kromlegeringar eller skyddande beläggningar krävas.

 

4.3 Humörförsprödning

Liksom andra 2,25Cr–1Mo-stål kan T22 uppleva temperamentssprödhet efter lång-exponering inom temperaturområdet 350–575 grader, särskilt när föroreningselement som fosfor och tenn är förhöjda.

För tjocka-väggar som kräver längre livslängd rekommenderas låg-föroreningsstål med kontrollerat P- och Sn-innehåll.

 

5. Värmebehandling och svetsbarhet

Standard värmebehandling:Full normalisering utförs vanligtvis vid cirka 900–960 grader, följt av temperering vid cirka 680–750 grader. Kall-dragna rör normaliseras och härdas efter den sista kallreduktionsprocessen. ASTM A213 tillåter också subkritisk glödgning som ett alternativt leveransvillkor.

Svetsning:T22 har god svetsbarhet vid användning av matchande 2,25Cr–1Mo svetstillsatsmaterial, såsom ER90S-B3 (AWS A5.28) eller E9018-B3 (AWS A5.5).

• Rekommenderad förvärmningstemperatur: 150–250 grader för sektioner över cirka 13 mm tjocka.
• Efter-svetsvärmebehandling (PWHT): 677–730 grader .
• PWHT är viktigt för att minska kvarvarande stress och återställa segheten.

Formning:T22 stöder både varm- och kallformningsprocesser. Kall-formade komponenter kan kräva avspänning när deformationen överskrider kodgränserna.

 

6. Motsvarande betyg

Standard	Beteckning
ASTM A213 / A335	T22 / P22 (UNS K21590)
GB/T 5310 (Kina)	12Cr2MoG
EN 10216-2 / DIN 17175	10CrMo9-10 (1,7380)
JIS G 3462 / G 3458	STBA22 / STPA22

Viktig:15CrMoG eller 13CrMo4-5 är ibland felaktigt listade som T22-ekvivalenter. Dessa kvaliteter är närmare 1Cr–0,5Mo-stål som ASTM A213 T11/T12 och matchar inte 2,25Cr–1Mo-kemin hos T22.

Den korrekta kinesiska motsvarigheten är12Cr2MoG, medan den korrekta europeiska motsvarigheten är10CrMo9-10 (1,7380). Verifiera alltid krom- och molybdenhalten vid konvertering mellan internationella standarder.

 

7. Typiska tillämpningar

• Kraftverkspannor:Överhettare, eftervärmare, huvudångrör och samlingsrör som arbetar under höga temperaturer och tryck.
• Kemisk och petrokemisk utrustning:Sprickugnskonvektionssektioner och spillvärmeåtervinningssystem.
• Petroleumraffinering:Hydrerings- och vätebehandlingsenheter där väteservice för förhöjd temperatur förekommer.
• Värmeväxlare:Hög-temperaturskal-och-rörvärmeväxlare som används i raffinaderier och energisystem.

 

A213 T22 Rörfabrik av legerat stål

Skicka din storlek, kvantitet och krav. Våra ingenjörer kommer att tillhandahålla en lämplig lösning.

 

8. Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan T22 och T2?

T22 innehåller cirka 2,25 % krom och 1 % molybden, medan T2 innehåller lägre legeringsnivåer. Det högre krominnehållet ger T22 bättre oxidationsbeständighet och kryphållfasthet, vilket gör den mer lämplig för pannöverhettare och huvudsakliga ångapplikationer.

 

Vad är skillnaden mellan T22 och T91?

T91 är en 9Cr–1Mo–V-legering med högre kryphållfasthet och oxidationsbeständighet än T22. Den tål vanligtvis högre temperaturer, runt 650 grader. T22 är fortfarande mycket använd eftersom det ger en bra balans mellan prestanda och kostnad.

 

Kan T22-rör levereras med ett fullständigt-värmebehandlingscertifikat?

Ja. T22 sömlösa rör levereras normalt i normaliserat och härdat skick med brukstestcertifikat enligt EN 10204 3.1, inklusive kemisk analys, mekaniska testresultat och hårdhetsvärden.

 

Vilket väggtjockleksområde finns tillgängligt för T22 pannrör?

Typiska leveransområden inkluderar ytterdiametrar från 19 mm till 114,3 mm, med väggtjocklekar från cirka 2,0 mm till tunga-väggsektioner som överstiger 12–20 mm beroende på tillverkningskapacitet och applikationskrav.

 

Är T22 lämplig för vätgastjänst?

Ja. T22 används ofta i hydreringsapplikationer när driftsförhållandena överensstämmer med Nelson-kurvans gränser. Materialvalet bör ta hänsyn till temperatur, vätepartialtryck och H₂S-innehåll enligt API RP 941.

 

Referenser

• ASTM A213/A213M- Standardspecifikation för sömlösa ferritiska och austenitiska legeringar-Stålpanna, överhettare och värmeväxlarrör-.
• ASTM A335/A335M- Standardspecifikation för sömlös ferritisk legering-Stålrör för hög-temperaturservice.
• ASME B31.1- Power Piping.
• GB/T 5310-2017- Sömlösa stålrör och rör för högtryckspanna (12Cr2MoG).
• EN 10216-2- Sömlösa stålrör för tryckändamål, kvalitet 10CrMo9-10 (1,7380).
• API RP 941- Stål för väteservice vid förhöjda temperaturer och tryck i petroleumraffinaderier och petrokemiska anläggningar.