Co je ocel Super 304H?'>Co je ocel Super 304H?

/v /od

S rozvojem ultrakritických jednotek se vysokoteplotní pevnost tradičních austenitických nerezových ocelí typu 18-8 (jako je ocel TP304H) nedokázala vyhovět jejich potřebám při parních podmínkách 600 °C. Z tohoto důvodu společnost Japan Sumitomo Metal Corporation vyvinula nové materiály pro potrubí ohřívací plochy kotle jednotky, jako jsou ocel TP347HFG, ocel SUPER304H a ocel HR3C. Ocel Super 304H je novým typem Ocel 18-8Používá se zejména při výrobě předehřívačů a opětovných ohřívačů ultrakritických kotlů, jejichž kovová stěna dosahuje teploty nepřesahující 700 °C. V současné době také německá společnost Shasqida Mannesmann (dříve DMV Company) vyrábí podobné ocelové trubice se stupněm tvrdosti DMV 304HCU.

Ocel Super304H je ocel se sníženým obsahem Mn, Si, Cr a Ni na základě oceli TP304H, přičemž přidáním 2,5% ~ 3,5% Cu a 0,30% ~ 0,60% Nb a 0,05 %~ 0,12% N dochází k výrobě difuzní precipitativní fáze a bohaté na měď fázové zpevnění v provozu, dochází k zesílení vápníkovitých zpevňujících fází v provozu, a to pomocí NbC(N), NbCrN a M23C6, což výrazně zvyšuje přípustné napětí při provozní teplotě a přípustné napětí při teplotě 600 ~ 650 °C je o 30% vyšší než u oceli TP347H. Obojnost páry při oxidačním procesu je u tohoto materiálu srovnatelná s materiálem TP347HFG a výrazně lepší než u materiálu TP321H. Je uvedena v ASME Code Case 2328-1, standardu ASTM A-213 a má číslo S30432.

 

Chemička kompozice materiálu Super 304H

C Si Mn P S Cr Ni N Al B Nb Cu V Mo
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

 

Mechanické vlastnosti materiálu Super 304H

Síla v tahu, MPa Uzávěrnost, Mpa Prodloužení, %
360/350 640/645 58/60

 

Vzhledem k vysokým parametrům páry v ultra-superkritických jednotkách se stává odolnost oceli používané v tlakových zařízeních s vysokou teplotou vůči oxidaci velmi důležitou. Obecně platí, že vnitřní stěna ocelové trubky typu super 304H je předprašována, aby se zlepšila odolnost proti oxidaci párou. Na vnitřní straně ocelové trubky byla vytvořena vrstva s tloušťkou střelby 30 μm a její mikrostruktura byla v porovnání s mikrostrukturou ocelové trubky bez prašného leštění zdokonalena. Po zkoušce oxidace párou při teplotě 650 °C a době trvání 600 hodin byla tloušťka oxidové vrstvy oceli, která byla ošetřena prašným leštěním, menší a hustší a odolnost oceli proti oxidaci párou byla zvýšena. V současné době několik předních oceláren v Číně vyrobilo podobnou třídu 10CrL8Ni9NbCu3Bn specifikovanou v GB 5310-2008, která je v současné době používána v několika projektech ultra-superkritických jednotek v Číně.