13MnNiCrMoNbg: Alkemija pare i čelika

13MnNiCrMoNbg kotlovski čelik je legura koja ima vrlo važnu ulogu u jezgri elektrane, pretvarajući vodu u pregrijanu paru.

Svaki element igra svoju ulogu:

• Mangan (Mn): sprječava deformacije tijekom skokova tlaka.

• Nikal (Ni): dodaje žilavost strukturi i sprječava krti lom u slučaju naglog pada temperature.

• Krom (Cr) i molibden (Mo): tvore vatrootporni savez koji sprječava puzanje stvaranjem karbida na temperaturama iznad 400°C u pari.

• Niobij (Nb) pročišćava zrna i zaključava granice protiv zamora.

Proizvodnja ovog čelika zahtijeva poznavanje njegovih svojstava.

• Tehnika zavarivanja. S ovim metalom mogu se koristiti samo elektrode s niskim udjelom vodika (E8018-G).

• Strpljivo oblikovanje: radijus hladnog savijanja veći je od ručnog standarda, a kontrolirana normalizacija nakon vrućeg oblikovanja na 900°C vraća čeliku prirodno poravnanje.

• Rezanje bez ožiljaka: plazma luk je brušen, a rubovi su laserski polirani kako bi se uklonile mikropukotine koje mogu uzrokovati stres.

Zašto ovaj čelik može izdržati visoke temperature u središtu kotla:

• U kolektoru pregrijača može izdržati temperaturu pare od 570°C uz zadržavanje granice razvlačenja koja bi uzrokovala trenutno taljenje običnog ugljičnog čelika na tako visokim temperaturama pare.

• Unutar lonca, čelik također održava svoju površinu tijekom toplinskog ciklusa, s 10 000 pokretanja/zaustavljanja ne ostavljajući traga u njegovoj mikrostrukturi.

• Na zavarenim spojevima, kemijski sastav legure sprječava pucanje uslijed korozije (SCC), koje se događa kod drugih čelika.

Ono što je posebno kod ovog čelika nisu potvrde o ispitivanju, već njegova stvarna uporaba. Vodikova krtost spriječena je barijerom od molibden karbida. Kavitacija uslijed puzanja spriječena je granicama zrna, koje su stabilizirane niobijem. Toplinski zamor odgovara žilavosti nikla s predgrijanim startom na minus 10°C. Izvrsnost čelika potvrđuje činjenica da se može koristiti u širokom rasponu primjena. Nadmoć čelika potvrđuju godine besprijekornog rada - nema udubljenja na stjenkama bubnja, nema curenja na spojevima, turbinu pokreće samo para, a čelik ostaje nepromijenjen pod pritiskom.