ما هو الفولاذ الفائق 304H؟

مع تطور الوحدات فوق الحرجة، أصبحت قوة درجة الحرارة العالية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8 التقليدي (مثل الفولاذ TP304H) غير قادرة على تلبية احتياجاتها مع معلمات البخار التي تبلغ 600 درجة مئوية. لهذا السبب، قامت شركة Japan Sumitomo Metal Corporation بتطوير مواد جديدة لخط أنابيب سطح تسخين الغلاية للوحدة، مثل فولاذ TP347HFG، وفولاذ SUPER304H، وفولاذ HR3C. يعتبر الفولاذ Super 304H نوعًا جديدًا من 18-8 فولاذ، يستخدم بشكل رئيسي في تصنيع جهاز التسخين الفائق وإعادة التسخين للغلايات فوق الحرجة التي لا تتجاوز درجة حرارة جدارها المعدني 700 درجة مئوية. في الوقت الحاضر، تنتج شركة Shasqida Mannesmann (شركة DMV سابقًا) في ألمانيا أيضًا أنابيب فولاذية مماثلة، بدرجة DMV 304HCU.

الفولاذ Super304H هو الفولاذ عن طريق تقليل محتوى Mn وSi وCr وNi القائم على فولاذ TP304H، والذي يضيف 2.5% ~ 3.5% Cu و0.30%~0.60% من Nb و0.05%~0.12% من N، بحيث لإنتاج مرحلة هطول الأمطار الانتشارية والمرحلة المعززة الغنية بالنحاس في الخدمة، يحدث تقوية الهطول باستخدام NbC(N) وNbCrN وM23C6، مما يزيد بشكل كبير من الضغط المسموح به عند درجة حرارة الخدمة، والإجهاد المسموح به عند 600 ~ 650 ℃ أعلى بمقدار 30% من الفولاذ TP347H. مقاومة الأكسدة البخارية للفولاذ قابلة للمقارنة مع مقاومة الفولاذ TP347HFG وأفضل بكثير من مقاومة الفولاذ TP321H. لقد تم إدراجه في ASME Code Case 2328-1، ASTM A-213 Standard، الرقم هو S30432.

 

التركيب الكيميائي للسوبر 304H

ج	سي	من	ص	س	سجل تجاري	ني	ن	آل	ب	ملحوظة	النحاس	الخامس	شهر
0.08	0.21	0.79	0.03	0.001	18.42	8.66	0.11	0.007	0.004	0.5	2.77	0.04	0.35

 

الخاصية الميكانيكية للسوبر 304H

قوة الخضوع، ميغاباسكال	قوة الشد، ميغاباسكال	استطالة، %
360/350	640/645	58/60

 

نظرًا لمعايير البخار العالية للوحدات فوق الحرجة، تصبح مقاومة أكسدة الفولاذ المستخدمة في أجزاء الضغط ذات درجة الحرارة العالية في محطات الطاقة مهمة جدًا. بشكل عام، الجدار الداخلي للأنبوب الفولاذي الفائق 304H يتم السفع بالخردق لتحسين أداء الأكسدة المضادة للبخار. تم تشكيل طبقة السفع بالخردق بسمك 30 ميكرومتر على السطح الداخلي للأنبوب الفولاذي وتم تحسين بنيتها المجهرية مقارنة بتلك الموجودة في الأنبوب الفولاذي غير المثقب. بعد اختبار الأكسدة البخارية عند 650 درجة مئوية و600 ساعة، فإن سماكة طبقة الأكسيد للأنبوب الفولاذي المعالج بواسطة السفع بالخردق تكون أرق وأكثر كثافة، ويتم تحسين مقاومة أكسدة البخار للأنبوب الفولاذي. حاليًا، أنتجت العديد من مصانع الصلب الرائدة في الصين درجة مماثلة 10CrL8Ni9NbCu3Bn، المحددة في GB 5310-2008، والتي تُستخدم حاليًا في العديد من مشاريع الوحدات فوق الحرجة في الصين.