Descripción general
Tanto el 10CrMo5-5 como el 13CrMo4-5 son aceros de baja aleación diseñados específicamente para servicio a temperaturas elevadas. Pertenecen a una familia de aceros conocida comoAceros resistentes a la fluencia-. Su principal ventaja sobre el acero al carbono simple es su resistencia mejorada a la "fluencia" (deformación lenta y continua bajo tensión constante a altas temperaturas) y a la oxidación.
Los nombres son delNorma europea EN 10216-2(Tubos de acero sin costura para fines de presión - Condiciones técnicas de entrega: Parte 2: Tubos de acero aleado y sin-con propiedades especificadas para temperaturas elevadas).
1. 10CrMo5-5
Se trata de un acero de aleación de cromo-molibdeno con buena soldabilidad y resistencia a altas-temperaturas.
Número de material (Werkstoff Nr.): 1.7338
Estándares similares:
ASTM A335 P5(Estrechamente equivalente, aunque las químicas no son idénticas)
DIN 17175(15Mo3 es un material similar de menor-calidad)
Composición química (típica, según EN 10216-2)
| Elemento | Contenido (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | Menor o igual a 0,15 |
| Silicio (Si) | 0.10 - 0.35 |
| Manganeso (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| Fósforo (P) | Menor o igual a 0,025 |
| Azufre (S) | Menor o igual a 0,015 |
| Cromo (Cr) | 1.00 - 1.50 |
| Molibdeno (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Características y aplicaciones clave
Rango de temperatura de servicio:Ideal para servicio-a largo plazo en el500 grados a 550 grados (930 grados F a 1020 grados F)rango.
Propiedades:
Buena resistencia a la fluencia.
Buena resistencia a la oxidación y a la incrustación.
Buena soldabilidad con un tratamiento térmico adecuado antes-y después-de la soldadura (PWHT).
Aplicaciones comunes:
Tuberías y colectores de vapor de alta-temperatura en centrales eléctricas.
Tubos de sobrecalentador y recalentador en calderas.
Intercambiadores de calor y recipientes a presión para la industria petroquímica.
2. 13CrMo4-5
Este es uno de los aceros al cromo-molibdeno más comunes y versátiles para servicios a temperaturas elevadas. Tiene mayor resistencia que el 10CrMo5-5 debido a su mayor contenido de carbono y cromo.
Número de material (Werkstoff Nr.): 1.7335
Estándares similares:
ASTM A335 P11(Un equivalente muy cercano)
DIN 17175(13CrMo44 es el mismo material)
Composición química (típica, según EN 10216-2)
| Elemento | Contenido (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0.10 - 0.18 |
| Silicio (Si) | 0.10 - 0.35 |
| Manganeso (Mn) | 0.40 - 0.80 |
| Fósforo (P) | Menor o igual a 0,025 |
| Azufre (S) | Menor o igual a 0,015 |
| Cromo (Cr) | 0.70 - 1.15 |
| Molibdeno (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Características y aplicaciones clave
Rango de temperatura de servicio:Excelente para servicio-a largo plazo en el500 grados a 560 grados (930 grados F a 1040 grados F)rango. Puede soportar temperaturas ligeramente más altas que P5/10CrMo5-5.
Propiedades:
Mayor resistencia a la tracción y a la fluencia que 10CrMo5-5.
Buena tenacidad y ductilidad.
Buena resistencia a la oxidación.
Requiere un control estricto de los procedimientos de soldadura (el pre-calentamiento y PWHT son obligatorios).
Aplicaciones comunes:
Tubos de sobrecalentador y recalentador.
Líneas y cabezales de vapor de alta-presión.
Tuberías de plantas petroquímicas para procesos de alta-temperatura.
Tabla comparativa: 10CrMo5-5 frente a . 13CrMo4-5
| Característica | 10CrMo5-5 (1,7338/~P5) | 13CrMo4-5 (1,7335/P11) |
|---|---|---|
| Diferencia clave | Cr inferior, C inferior | Mayor Cr, Mayor C |
| Carbono (C) | Menor o igual al 0,15% | 0.10 - 0.18% |
| Cromo (Cr) | 1.00 - 1.50% | 0.70 - 1.15% |
| Molibdeno (Mo) | 0.45 - 0.65% | 0.45 - 0.65% |
| Fortaleza | Bien | Mejor |
| Soldabilidad | Bien | Bueno, pero requiere más cuidado. |
| Temperatura de uso típica | Hasta ~550 grados | Hasta ~560 grados |
Notas críticas sobre fabricación y fabricación de tuberías de calderas
Tratamiento térmico:Estos tubos siempre se suministran en elnormalizado y templadocondición. Este tratamiento térmico es esencial para desarrollar la microestructura requerida (bainita templada o ferrita+perlita) que proporciona resistencia y dureza a altas-temperaturas.
Soldadura:La soldadura es un proceso crítico.
Pre-calentamientoes obligatorio para evitar el craqueo en frío inducido-por hidrógeno.
Post-Tratamiento térmico de soldadura (PWHT/alivio de tensión)es absolutamente necesario para restaurar la microestructura en la-zona afectada por el calor (HAZ), reducir las tensiones residuales y evitar fallas en el servicio.
Se deben utilizar metales de aportación compatibles o compatibles (p. ej., ER80S-B3, E8018-B3 para 13CrMo4-5/P11).
Pruebas no-destructivas (END):Según los códigos de recipientes a presión, estas tuberías se someten a pruebas rigurosas, incluidas pruebas ultrasónicas, pruebas hidrostáticas y pruebas de corrientes parásitas para garantizar la integridad.
Resumen
10CrMo5-5y13CrMo4-5son materiales resistentes para aplicaciones de presión y temperatura altas-en industrias petroquímicas y de generación de energía.
13CrMo4-5 (P11)es más fuerte y se utiliza para aplicaciones más exigentes que10CrMo5-5 (~P5).
Su desempeño se basa en un equilibrio químico preciso y un estricto cumplimiento del tratamiento térmico y los procedimientos de soldadura durante la fabricación.
Al seleccionar entre ellos, los ingenieros consultarán los códigos de diseño (como ASME B31.1) y considerarán la presión de funcionamiento, la temperatura y la vida útil de diseño requerida para elegir el material más económico y seguro.
