ACCIAIO AL CARBONIO
SA178
Gli acciai al carbonio mostrano una moderata resistenza alla corrosione e una discreta resistenza fino a 1000 °F. Tuttavia, il loro utilizzo a temperature superiori a 800 °F deve tenere conto della suscettibilità alla grafitizzazione. La grafitizzazione non ha rappresentato un problema significativo negli spessori riscontrati nei tubi delle caldaie. Tuttavia, l'uso di tubi di sezione spessa a temperature superiori a 800 °F non è raccomandato. L'applicazione di tubi in acciaio al carbonio senza saldatura e saldati nelle caldaie è limitata a una temperatura massima di 800 °F per l'acciaio bordato e 1000 °F per l'acciaio calmato dal Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, "Sezione I, Caldaie di potenza". Il Codice non elenca le sollecitazioni massime ammissibili oltre i 1000 °F per gli acciai al carbonio. Acciai al carbonio-molibdeno
ACCIAI AL CARBONIO-MOLIBDENO
SA209
Gli acciai al carbonio-molibdeno presentano una maggiore resistenza allo scorrimento viscoso rispetto agli acciai al carbonio semplici e sono ampiamente utilizzati nelle caldaie ad alta temperatura. Questi acciai contengono nominalmente lo 0,5% di molibdeno. Se esposti a temperature superiori a 400-450 °C per lunghi periodi di tempo, gli acciai al carbonio-molibdeno sono anche soggetti a grafitizzazione. Anche in questo caso, il fenomeno dipende dalla sezione e l'utilizzo di tubi di questo grado a temperature superiori a 400 °C non è raccomandato. La fase di carburo non è stabile e si converte in grafite. Il Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, "Sezione I", elenca le sollecitazioni ammissibili per gli acciai al carbonio-molibdeno fino a 500 °C.
LEGHE INTERMEDIE DI CROMO
SA213-T2
Questo acciaio debolmente legato presenta una resistenza alla grafitizzazione e una maggiore resistenza allo scorrimento viscoso rispetto agli acciai al carbonio-molibdeno. La resistenza alla corrosione è paragonabile a quella degli acciai al carbonio-molibdeno. Il T2 presenta sollecitazioni ammissibili fino a 1000 °F (circa 540 °C) secondo il Codice Caldaie ASME.
Il cromo presente in tutti i Croloy stabilizza il carbonio sotto forma di carburi di cromo, rendendoli così immuni alla grafitizzazione.
SA213-T12
Si tratta di una lega di cromo e molibdeno, limitata a una temperatura massima di 1200 °F dal codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, "Sezione I, Sollecitazioni ammissibili". Talvolta, al posto dei tubi T2, viene utilizzato il tipo T12 per la sua maggiore resistenza.
SA213-T11
Questo grado presenta le stesse proprietà di resistenza allo scorrimento viscoso del T12. È più resistente alla corrosione rispetto agli acciai senza cromo e presenta una discreta resistenza all'ossidazione ad alte temperature grazie al suo più elevato contenuto di silicio e cromo.
La resistenza all'ossidazione è importante perché i metalli esposti a temperature elevate per lunghi periodi di tempo accumuleranno uno strato protettivo di calcare. A una certa temperatura minima, il calcare diventerà non aderente, si sfalderà gradualmente e causerà l'erosione delle turbine da parte di particelle solide. Tuttavia, l'esfoliazione raramente causa guasti prima che si verifichino fenomeni di creep o cedimento ad alta temperatura.
Le sollecitazioni ammissibili sono elencate nel codice ASME per caldaie e recipienti a pressione fino a 1200 °F.
SA213-T22
Questa lega di cromo 2-1/4 e molibdeno presenta proprietà di creep eccezionalmente elevate, ma è limitata alle applicazioni fino a 1125 °F a causa della possibile esfoliazione delle scaglie a temperature più elevate. È elencata nel Codice Caldaie ASME per temperature fino a 1200 °F.
SA213-T9
Lega di 9-cromo-1-molibdeno, la T9 offre un'ottima resistenza alla corrosione e una buona resistenza alle alte temperature. Presenta inoltre una buona resistenza all'ossidazione e può essere utilizzata fino a un massimo di 1200 °F (600 °C). Talvolta la T9 è un'adeguata alternativa ai più costosi tipi di acciaio inossidabile. Il Codice delle Caldaie limita la T9 a 1200 °F (600 °C).
ACCIAI INOSSIDABILI – Acciai inossidabili austenitici
Gli acciai inossidabili austenitici sono presentati nel Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione con due serie di tensioni ammissibili. La ragione di ciò è il loro limite di snervamento relativamente basso. I valori di tensione ammissibile più elevati sono stati determinati a temperature in cui l'utilizzo sarebbe limitato dalle proprietà di trazione a breve termine.
Le sollecitazioni più elevate superano il 62,5%, ma non superano il 90% del limite di snervamento. A queste sollecitazioni, è possibile prevedere piccole deformazioni plastiche. Questi valori di sollecitazione più elevati sono solitamente utilizzati per tubi di surriscaldatori e riscaldatori successivi.
Il Boiler Code elenca le sollecitazioni massime ammissibili per diverse temperature, a seconda del tipo di acciaio inossidabile austenitico.
SA213-T304
Le varianti di questo grado con 18 cromo e 8 nichel includono 304L, 304LN, 304H e 304N. Ognuna di queste offre un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione, oltre a un'elevata robustezza.
Nelle qualità a basso tenore di carbonio, le elevate resistenze vengono mantenute controllando il contenuto di azoto.
Il T304 ha un tenore di carbonio più elevato e una temperatura di ricottura minima per garantire una buona resistenza a temperature elevate nel tempo. I gradi T304 sono limitati a 1650 °F (circa 840 °C) in condizioni ossidanti. La Sezione I del Codice Caldaie ASME elenca sollecitazioni ammissibili fino a 1500 °F (circa 840 °C).
SA213-T316
Il T316 è simile al T304, ma offre una migliore resistenza alla corrosione e allo scorrimento viscoso. L'aggiunta di molibdeno al 316 ne aumenta la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
Le varianti di questo grado includono 316L, 316LN, 316H e 316N.
SA213-T321 e T347
T321 e 347 sono varianti di T304 e presentano proprietà di resistenza alla trazione minime comparabili. Questi due gradi sono stabilizzati rispettivamente con aggiunte di titanio e colombiano, oltre a un adeguato trattamento termico.
Per garantire una buona resistenza a lungo termine a temperature elevate, sono stati sviluppati T321H e 347H (simili a 304H) con un contenuto di carbonio più elevato e temperature minime di ricottura in soluzione specificate.
Tra tutti gli acciai inossidabili, il T309 (25% cromo, 13% nichel) e il T310 (25% cromo, 20% nichel) offrono la massima resistenza all'ossidazione e alla corrosione. Offrono anche buone proprietà alle alte temperature. Tuttavia, poiché questi acciai contengono ferrite, sono più sensibili alla fase sigma.
Data di pubblicazione: 21-02-2022