탄소강
SA178
탄소강은 내식성이 약하고 1000°F(화씨)까지 상당한 강도를 나타냅니다. 그러나 800°F(화씨) 이상에서 사용할 경우 흑연화에 취약하다는 점을 고려해야 합니다. 보일러 배관에서 흔히 발생하는 두께에서는 흑연화가 심각한 문제가 되지는 않습니다. 하지만 800°F(화씨) 이상에서 두꺼운 단면의 파이프를 사용하는 것은 권장되지 않습니다. ASME 보일러 및 압력 용기 규정 "섹션 I, 동력 보일러"에서는 보일러에 사용되는 이음매 없는 탄소강 및 용접 탄소강 튜브의 최대 사용 온도를 림드강의 경우 800°F(화씨), 킬드강의 경우 1000°F(화씨)로 제한하고 있습니다. 이 규정은 탄소강에 대해 1000°F(화씨)를 초과하는 최대 허용 응력을 명시하고 있지 않습니다. 탄소-몰리브덴강
탄소-몰리브덴강
SA209
탄소-몰리브덴강은 일반 탄소강보다 크리프 강도가 높아 고온 보일러에 널리 사용됩니다. 이 강은 일반적으로 0.5%의 몰리브덴을 함유합니다. 850~900°F(380~427°C) 이상의 고온에 장시간 노출될 경우, 탄소-몰리브덴강은 흑연화 현상을 일으키기 쉽습니다. 이 현상 역시 단면 크기에 따라 달라지므로, 850°F(380°C) 이상의 온도에서 이 강종의 파이프를 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 탄화물상은 불안정하여 다시 흑연으로 되돌아갑니다. ASME 보일러 및 압력용기 규격(ASME Boiler and Pressure Vessel Code) "섹션 I"에서는 탄소-몰리브덴강에 대해 최대 1000°F(638°C)까지 허용 응력을 명시하고 있습니다.
중간 크롬 합금
SA213-T2
이 저합금강은 탄소-몰리브덴강보다 흑연화 저항성과 크리프 강도가 우수합니다. 내식성은 탄소-몰리브덴강과 유사합니다. T2는 ASME 보일러 코드에서 최대 1000°F(화씨)의 허용 응력을 갖습니다.
크롤로이(Croloy) 제품군에 함유된 크롬은 탄소를 크롬 카바이드 형태로 안정화시켜 흑연화에 대한 저항성을 부여합니다.
SA213-T12
T12는 크롬 1/2, 몰리브덴 1/2 합금으로, ASME 보일러 및 압력 용기 규정 제1절(허용응력)에 따라 최대 사용온도가 1200°F(655°C)로 제한됩니다. T12는 강도가 더 높기 때문에 T2 튜브 대신 사용되기도 합니다.
SA213-T11
이 등급은 T12와 동일한 크리프 강도 특성을 가지고 있습니다. 크롬이 함유되지 않은 강재보다 내식성이 뛰어나며, 실리콘과 크롬 함량이 높아 고온 산화에도 상당히 강합니다.
산화 저항성은 중요한데, 고온에 장시간 노출된 금속에는 보호막인 스케일이 형성되기 때문입니다. 특정 최소 온도에 도달하면 스케일은 접착력을 잃고 점차 벗겨지면서 터빈 표면을 침식하는 고체 입자를 발생시킵니다. 하지만 이러한 박리는 크리프 현상이나 고온 항복이 발생하기 전에 고장을 일으키는 경우는 드뭅니다.
ASME 보일러 및 압력용기 규격에 따르면 허용 응력은 1200°F까지입니다.
SA213-T22
이 2-1/4 크롬, 1 몰리브덴 합금은 탁월한 크리프 특성을 지니고 있지만, 고온에서 스케일 박리가 발생할 가능성이 있어 사용 온도가 1125°F(770°C)로 제한됩니다. ASME 보일러 코드에서는 최대 1200°F(654°C)까지 사용 가능하다고 명시하고 있습니다.
SA213-T9
T9 합금은 9-크롬-1-몰리브덴 합금으로, 우수한 내식성과 고온 강도를 제공합니다. 또한 내산화성도 뛰어나 최대 1200°F(약 655°C)까지 사용할 수 있습니다. 경우에 따라 T9는 더 비싼 스테인리스강을 대체할 수 있는 적절한 소재입니다. 보일러 규정에서는 T9의 사용 온도를 1200°F(약 655°C)로 제한하고 있습니다.
스테인리스강 – 오스테나이트계 스테인리스강
오스테나이트계 스테인리스강은 ASME 보일러 및 압력용기 규격에서 두 가지 허용응력 값으로 제시됩니다. 이는 상대적으로 낮은 항복강도 때문입니다. 더 높은 허용응력 값은 단시간 인장강도에 의해 사용이 제한되는 온도 범위에서 결정되었습니다.
높은 응력은 항복 강도의 62.5%를 초과하지만 90%를 초과하지는 않습니다. 이러한 응력 범위에서는 소량의 소성 변형이 발생할 수 있습니다. 이러한 높은 응력 값은 일반적으로 과열기 및 재열기 튜브에 사용됩니다.
보일러 규정은 각 오스테나이트계 스테인리스강 등급에 따라 다양한 온도에서 허용되는 최대 응력을 명시하고 있습니다.
SA213-T304
크롬 18, 니켈 8로 구성된 이 합금 등급에는 304L, 304LN, 304H 및 304N과 같은 변형이 있습니다. 이들 각각은 뛰어난 내식성 및 내산화성과 높은 강도를 제공합니다.
질소 함량을 조절함으로써 저탄소 등급에서도 높은 강도를 유지합니다.
T304는 높은 탄소 함량과 최소 용체화 열처리 온도를 통해 장시간 고온에서도 우수한 강도를 보장합니다. T304 등급은 산화 조건에서 최대 1650°F(940°C)까지 사용할 수 있습니다. ASME 보일러 코드 섹션 I에서는 허용 응력을 최대 1500°F(866°C)까지 명시하고 있습니다.
SA213-T316
T316은 T304와 유사하지만 내식성과 크리프 강도가 더 우수합니다. 316에 몰리브덴을 첨가하면 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성이 향상됩니다.
이 등급의 변형으로는 316L, 316LN, 316H 및 316N이 있습니다.
SA213-T321 및 T347
T321과 347은 T304의 변형으로, 최소 인장 강도가 유사합니다. 이 두 등급은 각각 티타늄과 콜롬비아산을 첨가하고 적절한 열처리를 통해 안정화됩니다.
고온에서 장기간 우수한 강도를 보장하기 위해 T321H 및 347H는 304H와 유사하게 더 높은 탄소 함량과 특정 최소 용체화 열처리 온도를 갖도록 개발되었습니다.
모든 스테인리스강 중에서 T309(크롬 25%, 니켈 13%)와 T310(크롬 25%, 니켈 20%)은 산화 및 부식에 대한 저항성이 가장 뛰어납니다. 또한 고온에서도 우수한 특성을 보입니다. 하지만 이 강들은 페라이트를 함유하고 있기 때문에 시그마상 형성에 더 취약합니다.
게시 시간: 2022년 2월 21일