X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – acciaio per caldaie ad alta lega

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 / 17H11MFNb – acciaio altolegato per caldaie e resistente al calore per turbine

L'acciaio X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) è un acciaio martensitico al cromo-molibdeno ad alta lega con aggiunta di vanadio, niobio e azoto, progettato per resistere a sollecitazioni meccaniche ad alte temperature. È classificato come acciaio resistente al calore e allo scorrimento viscoso, utilizzato nell'industria energetica e nella costruzione di turbine a vapore. È elencato nella documentazione siderurgica come SINOXX 4913 / PK323. Le applicazioni tipiche dell'acciaio 1.4913 includono elementi di fissaggio sottoposti a carichi elevati, come viti e dadi per impianti energetici, nonché alcuni componenti di turbine e macchine termiche. A seconda delle sollecitazioni, dell'ambiente e della durabilità richiesta, il materiale viene utilizzato a temperature fino a circa 600 °C.

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Materiali disponibili presso Alfa-Tech: acciaio 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

Barre tonde laminate a caldo X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
Barre forgiate e barre piatte X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
Forgiati a stampo aperto in acciaio 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1, cubi, alberi e semilavorati su richiesta.

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Composizione chimica di X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – confronto con EN, BN, NF, ISO e GOST

Composizione chimica
Specie
acciaio		NormaCMnSiPSCrNiMoVNbNNote
X19CrMoNbVN11-1
1.4913		EN 10269
EN 10302		0,17
-
0,23		0,40
-
0,90		max
0,50		max
0,025		max
0,015		10,0
-
11,5		0,20
-
0,60		0,50
-
0,80		0,10
-
0,30		0,25
-
0,55		0,05
-
0,10		Al max
0,020
B max
0,0015
17H11MFNbBN0,15
-
0,21		0,60
-
1,00		max
0,60		max
0,030		max
0,035		10,0
-
11,5		0,50
-
1,00		0,80
-
1,10		0,20
-
0,45		0,20
-
0,45		--
Z20CDNbV11
56T5		NF0,18
-
0,25		0,30
-
0,80		0,10
-
0,50		max
0,025		max
0,015		10,0
-
12,0		max
1,00		0,50
-
1,00		0,10
-
0,30		0,25
-
0,55		0,05
-
0,10		-
Z21CDNbV11NF0,16
-
0,25		0,30
-
0,80		0,10
-
0,50		max
0,030		max
0,015		10,0
-
12,0		max
1,00		0,50
-
1,00		0,10
-
0,30		0,25
-
0,55		0,05
-
0,10		-
X18CrMnMo
NbVN12
1.4916		ISO0,15
-
0,20		0,50
-
1,00		max
0,50		max
0,040		max
0,030		10,0
-
13,0		max
0,60		0,30
-
0,90		0,10
-
0,40		0,20
-
0,60		0,05
-
0,10		-
18Х11МНФБ
ЭП291		GOST0,15
-
0,21		0,60
-
1,00		max
0,60		max
0,030		max
0,025		10,0
-
11,5		0,50
-
1,00		0,80
-
1,10		0,20
-
0,40		0,20
-
0,45		-Ti max 0,20
Cu max 0,30
W max 0,20
  • Valori numerici: percentuali in massa; "max" indica il valore massimo, "—" l'assenza di un limite separato nell'elenco dato, non l'assenza di un elemento.
  • Intercambiabilità: Le leghe 17H11MFNb, Z20CDNbV11, 1.4916 e ЭП291 non sono automaticamente equivalenti alla lega 1.4913. È necessario confrontare la composizione, le proprietà, le condizioni e gli standard del prodotto.

Acciaio 1.4913 – caratteristiche del materiale resistente al calore

X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) Dopo l'indurimento e il rinvenimento, presenta una struttura martensitica. Viene utilizzato quando sono richieste elevata resistenza a temperatura ambiente e resistenza alla deformazione a lungo termine ad alte temperature.
Circa il 11% cromo Aumenta la resistenza all'ossidazione e la temprabilità. molibdeno e il vanadio migliorano la resistenza alle alte temperature e NIOB Insieme all'azoto, formano piccoli precipitati che stabilizzano la struttura.
Le proprietà più importanti dell'acciaio 1.4913:

  • elevata resistenza dopo tempra e rinvenimento (+QT);
  • resistenza allo scorrimento viscoso ad alte temperature;
  • può essere utilizzato in apparecchiature elettriche fino a circa 600 °C, a condizione che le sollecitazioni e la durabilità siano selezionate correttamente;
  • buona resistenza all'ossidazione in atmosfere appropriate;
  • possibilità di realizzare barre e pezzi forgiati;
  • Saldabilità limitata: la saldatura è generalmente sconsigliata senza lo sviluppo di tecnologie specifiche.

Non si tratta di un acciaio universale resistente agli acidi né di un sostituto diretto dell'acciaio P91 (1.4903). Le proprietà dipendono dalla composizione effettiva della fusione, dalla sezione trasversale del prodotto, dalle condizioni di lavorazione e dalle specifiche di accettazione.

Acciaio 1.4913 – proprietà fisiche

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – proprietà fisiche di base
ProprietàValore tipico
Densità7,70 g / cm³
Modulo elastico E (20 ° C)216 GPa
Calore specifico (20 ° C)460 J/(kg·K)
conducibilità termica (20 ° C)24,0–29,5 W/(m·K)
resistività elettrica (20 ° C)circa 0,60 µΩ m
espansione lineare (20–100°C)10,5 × 10⁻⁶/K
espansione lineare media (20–600°C)12,5 × 10⁻⁶/K
Proprietà magneticheFerromagnetico
Come interpretare la tabella: I dati caratteristici sono valori approssimativi e non parametri di fornitura garantiti. I valori di espansione si applicano a specifici intervalli di temperatura, non a una singola temperatura.

Acciaio 1.4913 – proprietà meccaniche

La condizione tipica del materiale per applicazioni di potenza è +QT, ovvero temprato e rinvenuto. I valori riportati di seguito si riferiscono all'intervallo di diametri indicato e non possono essere automaticamente assunti per altre sezioni trasversali.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – proprietà meccaniche in condizione +QT
Proprietàvalore
Stan+QT (indurito e rinvenuto)
Gamma di diametrid ≤ 160 mm
Resistenza alla trazione Rm900–1050 MPa
Resistenza allo snervamento Rp0,2min. 750 MPa
Allungamento Amin. 12%
Z restringimentomin. 40%
Resistenza all'impatto KV a 20°Cmin. 20 J (campioni longitudinali)
Come interpretare la tabella: I requisiti indicati corrispondono a quelli per il materiale +QT, d ≤ 160 mm. Non si tratta di requisiti minimi universali validi per tutte le dimensioni, i processi produttivi e le condizioni di fornitura. Le condizioni garantite sono definite in una norma e in un certificato concordati.

Acciaio 1.4913 – intervallo di temperatura e comportamento del materiale

Con l'aumento della temperatura, la resistenza allo snervamento e il modulo di elasticità dell'acciaio diminuiscono. Nelle applicazioni energetiche è inoltre necessario considerare il creep e il rilassamento delle tensioni, poiché il comportamento del materiale dopo 100.000 ore può differire significativamente dai risultati di una prova di resistenza a breve termine.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – resistenza allo snervamento Rp0,2 alla temperatura
Temperatura [°C]Rp0,2 [MPa]
50726
100701
150676
200651
250643
300627
350610
400577
450544
500495
550412
600305
Come interpretare la tabella: Valori di riferimento per l'acciaio SINOXX 4913 nello stato +QT. Il carico di snervamento derivante dalla prova a breve termine non determina la sollecitazione ammissibile in un componente destinato a funzionare per molti anni a una determinata temperatura.

Acciaio 1.4913 – resistenza allo scorrimento viscoso

La resistenza allo scorrimento viscoso è una proprietà fondamentale degli acciai utilizzati nei componenti delle turbine e nei collegamenti ad alta temperatura. La deformazione permanente può verificarsi sotto carico prolungato anche quando la sollecitazione è inferiore al limite di snervamento a breve termine.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – sollecitazione all'1% di deformazione per scorrimento
Tempo di caricamento450 ° C500 ° C550 ° C600 ° C
10 000 h500374250133
100 000 h448298153-
Come interpretare la tabella: I valori sono espressi in MPa. I dati descrivono la sollecitazione corrispondente a una specifica deformazione dopo un determinato intervallo di tempo e non costituiscono una sollecitazione di progetto ammissibile a sé stante.
X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – resistenza al tempo di rottura
È ora di lasciarsi450 ° C500 ° C550 ° C600 ° C
10 000 h559417288155
100 000 h50034916165
200 000 h48633013049
Come interpretare la tabella: I valori in MPa rappresentano le resistenze di rottura per scorrimento viscoso di riferimento, non le tensioni ammissibili. La progettazione richiede l'utilizzo dei fattori di sicurezza necessari e del codice di calcolo appropriato.

Valori di creep secondo la scheda tecnica del materiale SINOXX 4913. In caso di ordini per applicazioni critiche, si prega di verificare la conformità dei valori con le specifiche specifiche.

Acciaio 1.4913 – resistenza all'ossidazione e alla corrosione

La presenza di circa l'11% di cromo favorisce la formazione di uno strato di ossido superficiale e migliora la resistenza all'ossidazione in condizioni appropriate. Tuttavia, ciò non garantisce una resistenza uniforme in tutte le atmosfere: la composizione del gas, il vapore acqueo, i composti dello zolfo, le variazioni di temperatura e il tempo di esposizione sono tutti fattori importanti.
L'acciaio 1.4913 non deve essere considerato un sostituto assoluto degli acciai austenitici resistenti agli acidi in ambienti contenenti acidi o cloruriLa sua caratteristica funzionale di base è la durabilità alle temperature elevate e resistenza strisciante.

Acciaio 1.4913 – applicazioni industriali

Energia termica e professionale

Produzione di viti, dadi e elementi di fissaggio speciali che operano ad alte temperature e sotto carichi considerevoli. Sia la resistenza meccanica che il mantenimento della pressione di collegamento per molti anni di utilizzo sono cruciali.

turbine a vapore e apparecchiature del rotore

Il materiale può essere utilizzato per determinate pale, elementi di fissaggio, alberi, dischi e parti del rotore, se specificato nella documentazione di progetto. La selezione è determinata da sollecitazioni, durata a fatica, requisiti del materiale e condizioni di trattamento termico.

Industria dei macchinari

Componenti meccanici specializzati soggetti a carichi termici e meccanici, inclusi elementi di trasmissione della forza e parti che richiedono stabilità dimensionale ad alte temperature.

industria marittima e aeronautica

I materiali di questo gruppo vengono talvolta presi in considerazione per l'impiego in apparecchiature termiche e turbine. Tuttavia, l'utilizzo in strutture navali o aeronautiche richiede una conferma separata della conformità alla documentazione di settore; la sola designazione 1.4913 non costituisce un'approvazione per tali applicazioni.

Acciaio 1.4913 – trattamento plastico e termico

Il metodo principale per ottenere le proprietà richieste dell'acciaio è la tempra e il rinvenimento. Le condizioni di lavorazione devono essere adattate alla sezione trasversale e alla microstruttura desiderata.

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – parametri di lavorazione tipici
procesTemperatura/Note
Forgiatura e formatura a caldo1100–850 °C; raffreddamento secondo la tecnologia
Indurimento1100–1130 °C; raffreddamento ad aria o ad olio
Lasciar andare670–720 °C; riscaldamento per almeno 2 ore.
Stato finale+QT, martensite temprata
Come interpretare la tabella: Le gamme SIJ del produttore sono fornite solo a titolo indicativo. Non devono essere considerate un programma universale per ogni sezione trasversale. Per forgiati di grandi dimensioni e componenti critici, sono necessarie tecnologie e prove concordate con il produttore.

Indurimento e rinvenimento

La tempra a 1100–1130 °C, seguita da rinvenimento a 670–720 °C, consente di ottenere le proprietà meccaniche richieste. La microstruttura dopo il trattamento è costituita da martensite rinvenuta con precipitati di elementi di lega.

Nitrurazione

La presenza di cromo, molibdeno e vanadio può favorire la formazione di uno strato superficiale indurito durante la nitrurazione. Tuttavia, questa non è un'operazione tecnologica universale o obbligatoria per l'acciaio 1.4913. È necessario valutare l'effetto del tempo e della temperatura di processo sullo stato +QT e sulle proprietà del nucleo.

Forgiatura

La formatura a caldo viene tipicamente eseguita nell'intervallo di temperatura compreso tra 1100 e 850 °C. Si evitano il raffreddamento eccessivo e il surriscaldamento; alla forgiatura deve seguire un ulteriore trattamento termico adeguato alle esigenze del prodotto.

Acciaio 1.4913 – saldatura e lavorazione meccanica

Saldabilità: l'acciaio martensitico ad alta temprabilità è difficile da saldare; il produttore di SINOXX 4913 non ne raccomanda la saldatura. Qualora sia necessaria una giunzione saldata, è richiesta una tecnologia qualificata, tenendo conto, tra l'altro, del rischio di cricche, del preriscaldamento e di eventuali trattamenti termici post-saldatura.

Lavorazione meccanica: tornitura, fresatura e foratura devono essere eseguite con utensili adatti ad acciai altolegati e ad alta resistenza. Un bloccaggio stabile, un raffreddamento adeguato e parametri di taglio appropriati riducono il surriscaldamento e le vibrazioni durante la lavorazione di componenti in condizione +QT.

Acciaio 1.4913 – norme sui materiali e sulla produzione

  • EN 10302 – acciai e leghe resistenti al calore, comprese le leghe resistenti allo scorrimento viscoso; i requisiti dipendono dal tipo di prodotto.
  • EN 10269 – acciai e leghe di nichel destinati alla produzione di elementi di fissaggio per operare a temperature specifiche; fonte di composizione verificata di grado 1.4913.
  • EN-10088 1 – elenco degli acciai resistenti alla corrosione; non deve essere considerato uno standard di fornitura completo per barre o forgiati 1.4913.
  • EN 10204 – tipologie di documenti di ispezione dei prodotti metallici, incluso il certificato di accettazione 3.1.
  • BN-65/0631-06 – specifica storica citata nelle specifiche 17H11MFNb; l'ambito esatto deve essere verificato nel documento originale.

Al momento dell'ordine, si prega di specificare l'edizione appropriata della norma, la forma del prodotto, le condizioni di trattamento termico e l'ambito di prova richiesto. Il solo numero 1.4913 non specifica tutte le condizioni di accettazione.

Acciaio 1.4913 – denominazioni commerciali e materiali correlati

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – marcature e nomi
DesignazioneOrigine/Note
1.4913 / X19CrMoNbVN11-1Numero del materiale e designazione del grado europeo
SINOXX 4913 / PK323SIJ Metal Ravne – nome commerciale e denominazione aziendale
X19CrMoVNbN11-1Una variante della notazione presente in alcune schede dei materiali
Z20CDNbV11 / 56T5Designazione storica AFNOR; conformità dettagliata da verificare
17H11MFNbDocumentazione storica relativa all'acciaio in Polonia
Z21CDNbV11Una denominazione storica francese, correlata
X18CrMnMoNbVN12 / 1.4916Specie correlate; non identiche a 1.4913
18Х11МНФБ / ЭП291Marchi storici russi; richiedono verifica
SUH600La denominazione si trova nelle tabelle comparative; l'intercambiabilità richiede verifica.
Come interpretare la tabella: Le denominazioni commerciali e storiche non garantiscono automaticamente l'equivalenza. La sostituzione dei materiali richiede il confronto della composizione, delle proprietà alla temperatura di esercizio, degli standard di prodotto, del trattamento termico e dei documenti di accettazione.

Materiali offerti da Alfa-Tech – X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913

Acciaio 1.4913 – tipologie di materiale disponibili su richiesta
Forma del materialeOpzioni di consegna disponibili su richiesta.
Barre arrotolateRotondo, dimensioni e modalità di consegna secondo l'offerta disponibile
Barre piatteDimensioni e modalità di esecuzione da concordare
Barre forgiateSezioni rotonde e speciali, condizione +QT o per ulteriori lavorazioni
ForgiatiCubi, alberi, semilavorati e forgiati secondo la documentazione
Come interpretare la tabella: La tabella presenta possibili moduli di richiesta, non livelli di stock attuali confermati. Per i prodotti energetici, si prega di fornire dimensioni, quantità, stato del trattamento termico, standard, prove richieste e documento di accettazione.

Domande frequenti – acciaio 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

L'acciaio 1.4913 è acciaio per caldaie?

In senso più ampio, sì, è un acciaio utilizzato nelle apparecchiature per la produzione di energia. Più specificamente, è un acciaio martensitico ad alta lega, resistente al calore e allo scorrimento viscoso, utilizzato, tra le altre cose, per elementi di fissaggio e componenti di turbine.

Fino a quale temperatura può essere lavorato l'acciaio 1.4913?

Le applicazioni tipiche includono temperature fino a circa 600 °C. Le condizioni ammissibili dipendono dalle sollecitazioni, dalla durata di servizio richiesta e dai criteri di scorrimento viscoso.

Quali proprietà meccaniche presenta la molecola 1.4913 nello stato +QT?

Per diametri fino a 160 mm, il produttore SIJ specifica Rm 900–1050 MPa, Rp0,2 min. 750 MPa, allungamento min. 12% e resistenza all'urto min. 20 J.

L'acciaio 1.4913 è adatto per le pale delle turbine?

Può essere utilizzato per determinati componenti delle turbine, comprese le pale, a condizione che soddisfi la documentazione di progetto e i requisiti di collaudo. Non tutti i prodotti 1.4913 sono automaticamente destinati alle pale.

I materiali 1.4913 e 17H11MFNb sono esattamente lo stesso?

Non è possibile dare per scontato ciò senza verifica. Gli elenchi storici li indicano come materiali correlati, ma gli intervalli chimici forniti non sono del tutto identici. L'intercambiabilità è determinata dallo standard e dalle proprietà richieste per uno specifico elemento.

I valori 1.4913 e 1.4916 sono intercambiabili?

Non automaticamente. Differiscono nella composizione e possono avere requisiti meccanici differenti. Nelle applicazioni energetiche, la conversione richiede un'analisi tecnica.

L'acciaio 1.4913 è resistente allo scorrimento viscoso?

Sì. La resistenza allo scorrimento viscoso è una delle caratteristiche prestazionali fondamentali di una determinata classe di materiale. Questi parametri devono essere valutati in relazione a temperature, sollecitazioni e durata di esercizio specifici.

È possibile saldare l'acciaio 1.4913?

È un materiale difficile da saldare e il produttore SIJ ne sconsiglia l'utilizzo. Qualora fosse necessario realizzare una giunzione, è richiesta una tecnologia sviluppata e qualificata appositamente.

Come viene trattato termicamente l'acciaio 1.4913?

In genere, si utilizzano la tempra a 1100–1130 °C e il rinvenimento a 670–720 °C. Il ciclo esatto viene selezionato in base alla sezione trasversale e ai requisiti.

È possibile ordinare il materiale 1.4913 con un certificato 3.1?

Sì, è possibile concordare un certificato di ispezione 3.1 secondo la norma EN 10204 al momento dell'ordine. L'ambito delle prove deve essere specificato in conformità con la norma di prodotto.

In quali forme è disponibile l'acciaio 1.4913?

Barre laminate a caldo, barre forgiate, barre piatte e pezzi forgiati sono disponibili su richiesta. La disponibilità di dimensioni, la qualità del materiale e i tempi di consegna richiedono conferma.

Alfa-Tech – acciai speciali e resistenti al calore. Per informazioni su X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913, si prega di contattare kontakt@alfa-tech.com.pl o chiamare il numero +48 63 2610519.

Altri tipi di acciaio legato per il funzionamento ad alte temperature

15H11MF – acciaio per caldaie al cromo-molibdeno-vanadio
15H12WMF – acciaio al cromo-tungsteno-molibdeno-vanadio
20H12M1F – acciaio per caldaie al cromo-molibdeno-vanadio X20CrMoV12-1 / 1.4922
23H12MNF – acciaio al cromo-molibdeno-nichel-vanadio X22CrMoV12-1 / 1.4923
X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – stal chromowo-molibdenowa z dodatkiem wanadu, niobu i azotu

Altri acciai resistenti alla corrosione 

Stale nierdzewne
Acciai inossidabili martensitici
Acciai inossidabili ferritici
Acciai inossidabili austenitici 
acciai inossidabili a indurimento per precipitazione (PH)
Acciai inossidabili austenitico-ferritici (Duplex)
Acciai resistenti al calore e allo scorrimento viscoso
Acciai per caldaie ad alta lega per funzionamento ad alte temperature
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