제품특징
초-고온 강도 및 내크리프성(핵심 장점)
ASTM A335 P91의 핵심 장점은 초-고온-온도 강도와 크리프 저항성에 있습니다. 강화 마르텐사이트 미세 구조와 함께 바나듐(V)과 니오븀(Nb)의 미세 합금 덕분에 P91은 550-650도 온도 범위 내에서 P22 및 기존 크롬{9}}몰리브덴강에 비해 훨씬 뛰어난 고온 크리프 파단 강도를 나타냅니다. 600도 작동 조건에서 P91의 허용 응력은 P22의 약 1.5{19}}2배이고 크리프 저항은 P22의 약 3-5배입니다. 이를 통해 고온 및 고압에서 재료의 느린 소성 변형(크리프)을 효과적으로 방지하여 장기간-고온-온도 서비스 중에 파이프라인의 안전성과 신뢰성을 보장합니다. 최소 인장강도 585MPa, 최소 항복강도 415MPa로 P22(415MPa 이상 / 205MPa 이상)보다 훨씬 높은 P91을 사용하면 벽 두께를 약 40~50% 줄일 수 있어 파이프라인 자중, 열응력 및 전체 비용을 크게 낮출 수 있습니다.
탁월한 고온-산화 저항성
ASTM A335 P91의 9% 크롬 함량은 탁월한 고온-산화 저항성을 제공합니다. 고온-증기 환경에서 P91은 조밀하고 안정적인 Cr2O₃ 산화물 층을 형성하여 고온 산화 및 증기 산화에 효과적으로 저항할 수 있습니다.- 산화 온도 상한은 593-620도에 도달하며 이는 P22(565도 이하)보다 훨씬 좋습니다. 이 특성으로 인해 초초임계 발전소(증기 온도 593도 이상)의 주 증기관에 이상적인 재료입니다.
가공성 및 성형성이 우수함
ASTM A335 P91은 우수한 냉간 및 열간 가공 특성을 나타내며 열간 굽힘, 냉간 굽힘 및 단조와 같은 다양한 성형 공정을 거칠 수 있습니다. P91은 마르텐사이트 조직을 갖기 때문에 가공 경화 경향이 페라이트/펄라이트 강(예: P22)보다 높다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 성형 공정 중에 적절한 중간 어닐링 단계를 포함하는 것이 좋습니다. 가공성은 P22와 비슷하므로 기존 가공 방법을 사용하여 가공할 수 있습니다. 초경 절삭 공구를 사용하는 것이 좋습니다.
엄격한 용접 성능 및 용접 후 열처리 요구사항-
ASTM A335 P91은 우수한 용접성을 나타냅니다. 그러나 마르텐사이트 미세 구조와 높은 크롬 함량(9%)으로 인해 용접의 열영향부(HAZ)에서 경화되는 경향이 강하여 용접 공정 및 용접 후 열처리(PWHT)에 매우 엄격한 요구사항이 적용됩니다. 용접 전 예열 온도는 200{10}}300도를 권장합니다. 용접 후 PWHT는 730~780도까지 가열하고 온도를 유지한 다음 천천히 냉각하여 잔류 용접 응력을 제거하고 열 영향부를 완화하며 용접 조인트의 인성과 균열 저항성을 보장해야 합니다. P91의 용접 공정 요구 사항은 P22의 용접 공정 요구 사항보다 더 엄격하므로 숙련된 용접공이 작업을 수행하는 것이 좋습니다.
탁월한 조직 안정성과 장기적인-서비스 안정성
ASTM A335 P91은 593도 이하의 온도에서 장기간 사용 시 우수한 조직 안정성을 나타냅니다.{2}} 9% Cr-1% Mo-V-Nb 구성 설계는 재료의 고온 크리프 강도와 내산화성을 효과적으로 향상시킵니다.- 템퍼링된 마르텐사이트 미세 구조는 장기간 고온 서비스 중에 조직의 안정성과 기계적 특성을 유지합니다.- 노멀라이징 및 템퍼링(N+T) 열처리 후 P91은 균일하고 미세한 템퍼링 마르텐사이트 구조를 얻어 고온 서비스 조건에서 조직의 안정성과 신뢰성을 보장합니다.
기술 사양
화학성분(ASTM A335 / ASME SA335)
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요소 |
표준 요구 사항 |
메모 |
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C |
0.08 - 0.12% |
힘과 탄력성의 균형 |
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망 |
0.30 - 0.60% |
고용체강화, 강도향상 |
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P |
0.020% 이하 |
유해성분, 엄격히 통제 |
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S |
0.010% 이하 |
유해성분, 엄격히 통제 |
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시 |
0.20 - 0.50% |
탈산제, 고온-내산화성 향상 |
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Cr |
8.00 - 9.50% |
우수한 고온산화성 및 내식성을 제공하는 핵심요소- |
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모 |
0.85 - 1.05% |
고온 크리프 파괴 강도를 향상시키는-핵심 요소 |
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V |
0.18 - 0.25% |
미세합금 원소, 석출 강화로 고온 크리프 강도가 크게 향상- |
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NB |
0.06 - 0.10% |
미량합금 원소, 결정립 미세화로 고온 강도 및 인성 향상- |
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N |
0.03 - 0.07% |
고온 강도 향상을 위한 고용체 강화- |
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알 |
0.02% 이하 |
순도를 보장하는 엄격한 관리 |
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철 |
남은 수량(≒ 89%) |
매트릭스 요소 |
물리적 특성
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성능 |
수치/범위 |
테스트 조건 |
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밀도 |
≒ 7.75g/cm³ |
실온(20도) |
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녹는점 |
≒ 1360-1400도 |
- |
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전기저항 |
≈ 0.45 μΩ·m |
실온 |
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열전도율 |
≈ 32 W/(m·K) |
실온 |
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열팽창 계수 (20-100도) |
≈ 11.0 × 10⁻⁶ /K |
- |
|
탄성률(영률) |
≒ 195GPa |
실온 |
|
푸아송비 |
≈ 0.28 |
실온 |
|
자기 |
강자성체 |
자성을 띠는 마르텐사이트 구조 |
기계적 특성(정규화 + 강화, 일반 값, ASTM A335)
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성능 |
일반적인 값 |
구현 표준 |
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인장강도 |
585 MPa 이상 |
ASTM A335 |
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항복 강도(0.2% 오프셋) |
415 MPa 이상 |
ASTM A335 |
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신율(게이지 길이 50mm) |
20% 이상 |
ASTM A335 |
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경도 |
250HB 이하(일반 값) |
- |
Note: The strength level of P91 is significantly higher than that of P22 (≥415 MPa / ≥205 MPa). Its core advantages lie in the ultra-high high-temperature strength and creep resistance brought about by V-Nb micro-alloying and tempered martensite microstructure, which can achieve a wall thickness reduction of approximately 40-50%. For higher temperature grades (>620도), P92를 선택하는 것이 좋습니다.
고온-성능
ASTM A335 P91은 고온에서 높은 수준의 강도를 유지하며 최대 593도 이하의 장기간-고온-온도 서비스 조건에 적합합니다.
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온도 |
인장강도(MPa, 대략) |
성과유지율 |
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실온(20도) |
585 이상 |
100% |
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400도 |
≈ 520 |
89% 이상 |
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500도 |
≈ 480 |
82% 이상 |
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593도 |
≈ 400 |
68% 이상 |
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620도 |
≈ 350 |
60% 이상 |
장기-열 안정성 및 미세구조 안정성
ASTM A335 P91은 593도 이하의 온도에서 장기간 사용하는 동안 우수한 미세 구조 안정성을 나타냅니다.{2}} V-Nb 미세 합금 및 템퍼링 마르텐사이트 미세 구조는 고온 크리프 강도와 내산화성을 효과적으로 향상시킵니다. 그러나 620도 이상에서 장기간 사용하면 미세 구조 안정성이 감소하고 크리프 강도가 크게 떨어집니다.- 따라서 620도 이상의 장기 서비스에는 권장되지 않습니다.{10}} 더 높은 온도 등급의 경우 P92가 권장됩니다.
열처리 시스템
ASTM A335 P91의 최종 성능은 열처리 방식에 따라 크게 달라지며, 일반적인 사양은 다음과 같습니다.
1. 노멀라이징 트리트먼트(노멀라이징)
1040~1065도까지 가열하고 충분한 시간(벽 두께 1인치당 약 1시간) 동안 유지한 다음 공기로 식히거나 팬으로 식힙니다. 그 결과 균일하고 미세한 마르텐사이트 구조가 형성되어 후속 템퍼링을 준비할 수 있습니다.
2. 템퍼링 처리(템퍼링)
730~780도까지 가열하고 충분한 시간 동안 유지한 다음 공기로 식힙니다. 이는 노멀라이징으로 인한 응력을 제거하고, 템퍼링된 마르텐사이트 미세 구조를 얻고, 인성과 가소성을 최적화하고, 최종 서비스 특성을 달성합니다.
3. 완전 어닐링(선택 사항)
850~900도까지 가열하고 온도를 유지한 다음 약 650도까지 노 냉각한 다음 실온으로 공기 냉각합니다. 이는 냉간 가공 응력을 제거하거나 냉간 가공 성형성을 향상시키는 데 사용됩니다.
주목:
P91의 열처리 온도(1040~1065도 정규화)는 P22(900~960도)보다 훨씬 높으며 엄격하게 제어해야 합니다.
용접 후에는 용접후열처리(PWHT)를 수행해야 합니다. 730-780도까지 가열하고 그 온도를 유지한 다음 천천히 냉각하여 잔류 용접 응력을 제거하고 열 영향부를 부드럽게 만듭니다.
P91의 용접 공정 요구 사항은 P22의 용접 공정 요구 사항보다 엄격합니다. 용접 입열량과 예열 온도(200~300도)를 엄격하게 제어하는 것이 좋습니다.
열처리 온도와 시간은 입자 조대화나 성능 변동을 피하기 위해 엄격하게 제어되어야 합니다.
적용 가능한 미디어
고온-증기
초-초임계/초임계 발전소(593도 이하)의 주 증기 파이프라인, 보일러 헤더, 과열기 튜브, 재열기 튜브
고온-온도 및 고압-공정 가스
암모니아 합성, 메탄올 생산, 화학 비료 등 화학 장비를 위한 고온 및 고압 파이프라인-
원자력 발전소
원자력섬 열교환기 파이프, 증기 발생기 파이프
뜨거운 물
난방 네트워크, 난방 시스템
열전달 오일 및 열전달체
화학적 열 전달 시스템용 파이프라인
참고: ASTM A335 P91은 강산화성 산 및 고온-온도, 고농도 염화물과 같은 부식성이 강한 매체에는 적합하지 않습니다. 내산화성의 상한은 대략 593-620도이다. 이 온도를 초과하면 P92를 권장합니다. P91은 용접 공정에 대한 요구 사항이 높으므로 숙련된 용접공이 작동하는 것이 좋습니다.
ASTM A335 P91은 550~593도 범위의 초고{2}}온도 및 고압{3}}조건에 적합합니다. 이는 초-초임계 발전소 및 원자력 발전소 프로젝트에 선호되는 재료 중 하나이며 다음 분야에서 사용하도록 권장됩니다.
응용 분야
-
화석연료 발전(핵심 응용)
● 초-초임계/초임계 발전소용 주 증기 배관(593도 이하)
● 보일러 드럼, 과열기 드럼
● 고온-온도 재열기 파이프, 고온-과열기 튜브
● 고온-증기 파이프라인 시스템 -
원자력 발전(핵심 응용 분야)
● 원자력발전소 열교환기 배관
● 핵섬 증기발생기 배관
● 원자력 발전소의 고온-고온 및 고압 공정 파이프라인 -
석유화학
● 정유소의 수소처리/수소분해 장치용 고온-온도 및 고압{1}}압력 파이프라인
● 촉매 개질 장치 공정 배관
● 에틸렌 분해 장치의 고온-파이프라인 -
화학 및 비료 산업
● 암모니아 합성 공장용 고온 공정 배관-
● 메탄올 플랜트 개질가스 파이프라인
● 비료 공장의 고온-고온 및 고압-압력 배관 -
고온-온도 및 고압-압력 파이프 피팅
● 고온-엘보, 티, 리듀서
● 단조 파이프 피팅, 플랜지
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사용자 정의 가능한 재료 형태
도면이나 사양에 따라 다양한 기본형상과 특수형상 제작을 지원합니다.
|
형태 |
 원활한 스틸 파이프
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 대구경-두꺼운-벽 파이프
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 합금강관
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|---|---|---|---|
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기존 범위 |
외부 직경: 10.3 - 1067 mm; 벽 두께: 1 - 150 mm |
외부 직경: 219 - 1067 mm; 벽 두께: 20 - 150 mm |
외부 직경: 10.3 - 610 mm; 벽 두께: 1 - 50 mm |
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맞춤화 기능 |
열간 압연/냉간{1}}인발 이음매 없는 튜브, 고정-길이 절단, 베벨 가공, 파이프 끝 나사산, 특수 열처리 조건(노멀라이징 + 템퍼링/어닐링) |
열간 팽창, 고정-길이 절단, 베벨 가공, 특수 열처리 조건 |
냉간 인발-정밀 튜브, 고정 길이 절단-, 특수 표면 처리 |
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FAQ
Q: ASTM A335 P91의 주요 장점은 무엇입니까?
Q: ASTM A335 P91과 P22의 차이점은 무엇입니까? 그들 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?
Q: ASTM A335 P91과 P92의 차이점은 무엇입니까? 그들 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?
Q: ASTM A335 P91의 최대 서비스 온도는 얼마입니까?
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