Hoogtemperatuur materialen

Via prenormatieve projecten heeft het Belgisch Instituut voor Lastechniek meegewerkt om hoog temperatuur stalen in de geharmoniseerde materiaalnormen EN10216: “Naadloze stalen buizen voor toepassingen onder druk” te implementeren. De voornaamste doelstelling van de onderzoeksprojecten was het genereren van data op basismateriaal en op gelaste verbindingen als input voor Europese normering.

Uitgevoerde prenormatieve onderzoeksprojecten

  • 2002-2003 "Nieuwe generatie 2 ¼ Cr stalen – Lasbaarheid en hoogtemperatuur eigenschappen" (T23/T24)
  • 2004-2005 "Nieuwe generatie 12Cr stalen – Lasbaarheid en hoogtemperatuur eigenschappen" (VM12)
  • 2009-2010 "Nieuwe generatie austenitische stalen – Lasbaarheid en hoogtemperatuur eigenschappen" (Super 304H / DMV 304HCu)
  • 2011-2012 "Nieuwe generatie austenitische stalen – Lasbaarheid en hoogtemperatuur eigenschappen" (HR3C / DMV310N)
  • 2013-2014 "Nieuwe generatatie nikkellegeringen – Lasbaarheid en hoogtemperatuur eigenschappen" (617Mod / 617B)

Dit resulteerde in het introduceren via addendum van o.a. T23 (7CrWVNb9.6) en T24 (7CrMoVB10.10), waarnaast ook T/P92 (X10CrWMoVNb9.2). Dit is belangrijk voor de Belgische constructeurs die gebruik willen maken van deze staalsoorten. Nadat de materialen zijn opgenomen in deze norm hoeft de fabrikant niet zelf meer aan te tonen dat zijn product voldoet aan de eisen van de PED (Pressure Equipment Directive). Deze richtlijn bepaalt de essentiële veiligheidseisen waaraan de nieuwe installaties onder druk moeten voldoen. De resultaten van voorgaande normenprojecten werden internationaal gepubliceerd en gepresenteerd. 

Het martensitische 9% Cr staal T/P92 heeft momenteel de hoogste kruipsterkte onder de ferritische stalen en is geschikt voor stoomtemperaturen tot 620°C in niet corrosieve milieus. In (her)oververhitterbuizen speelt naast stoomoxidatie en kruipsterkte ook de hoogtemperatuur corrosie een rol. De maximale toepassingstemperatuur voor T/P92 in oververhitterbuizen is hierdoor 580°C. Het 12%Cr staal VM12-SHC, commerciële benaming voor VM12 dat binnen COST536 werd ontwikkeld door Vallourec & Mannesmann, is door zijn hoog chroom gehalte oxidatie- en corrosiebestendiger dan T/P92 en komt in aanmerking voor hogere stoomtemperaturen, maar heeft een lagere kruipweerstand dan T/P92. Voor oververhitterbuizen zijn daarom austenitische stalen nodig, zoals Super 304H (X10CrNiCuNb18-9-3) en HR3C (X6CrNiNbN25-20).

Voorgaande normenprojecten hebben er toe bijgedragen dat de nieuwere ferritische stalen momenteel kunnen geïmplementeerd worden. Nu deze ferritische stalen hun weg hebben gevonden naar industriële toepassingen is ook duidelijk geworden welke materiaalcombinaties bij heterogene lasverbindingen aan austenieten momenteel of in de nabije toekomst zullen worden ingebouwd. Het gebruik van tussenstukken uit nikkellegering 617mod is hierbij een optie.

 

Bovenstaande projecten kaderen in de jarenlange onderzoeksstrategie van het Onderzoekscentrum van het BIL in het domein van de hoogtemperatuurmaterialen en konden dan ook rekenen op een brede industriële interesse.

 

 
Delen
Share