Doppeltrennbarer Edelstahl 304/304L, 316/316L

Austenitische Edelstahlstähle sind die am häufigsten verwendeten Edelstahlstähle und stellen etwa 75% des gesamten Verbrauchs von Edelstahl dar. Die schnelle Entwicklung der chemischen Industrie und der Petrochemie hat höhere Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit von Edelstahl gestellt. Zum Beispiel bedeutet die Doppelqualität 304/304L, dass das Material einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt aufweist – weniger als 0,03 %, was den Anforderungen der Qualität 304L entspricht. Gleichzeitig sind die Ausbeute und die Zugfestigkeit höher als die Grenzwerte des Edelstahlstahls 304; man kann das Edelstahl als solche definieren. 304/304L Doppeltrennte Edelstahl, das heißt, seine chemische Zusammensetzung entspricht der des 304L und seine mechanischen Eigenschaften erfüllen die Anforderungen des 304-Edelstahls. Ebenso kann eine Edelstahlplatte als doppelzertifiziertes Produkt gekennzeichnet werden, da sie genügend Kohlenstoffgehalt aufweist, um die Anforderungen des 304H (Mindestgehalt 0,040 %) zu erfüllen und außerdem die Anforderungen hinsichtlich Korngröße und Festigkeit des 304H erfüllt. Es gibt 316/316L und andere doppelbrechende Stähle.

Am wichtigsten ist der Unterschied im Kohlenstoffgehalt und die daraus resultierende Festigkeit. Kohlenstoff ist ein wirksames austenitisches Stabilisierungselement und kann als Verunreinigung oder Legierungselement betrachtet werden, das die Festigkeit von rostfreiem Stahl verbessert, insbesondere bei hohen Temperaturen. Der Kohlenstoffgehalt der meisten austenitischen rostfreien Stähle liegt unter 0,02% bis 0,04%. Um eine gute Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen zu erzielen, wird der Kohlenstoffgehalt in rostfreiem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt unter 0,030% gehalten. Um die Festigkeit bei hohen Temperaturen zu verbessern, wird der Kohlenstoffgehalt mit hohem Kohlenstoffgehalt oder dem „H“-Grad auf 0,04% oder etwas höher gehalten.

Die kleineren Kohlenstoffatome in der face-centered cubic-Struktur befinden sich in den Gitterspalten zwischen den größeren Cr-, Ni- und Mo-Atomen, was die Verformung durch Verdrängung verhindert und die Zähigkeit des rostfreien Stahls erhöht. Unter den Bedingungen einer steigenden Temperatur, wie sie beispielsweise beim Schweißprozess herrschen, hat Kohlenstoff eine starke Neigung zur Anlagerung von Chrom in die rostfreie Matrix mit einem Chrom-reichen Karbid, und die zweite Phase neigt dazu, an der Korngrenze anzulegen, anstatt am Korngrund, weshalb Chromkarbid an der Korngrenze leicht entstehen kann.

Chrom ist ein notwendiges Element zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl, aber Chromkarbid wird aus der rostfreien Stahlmatrix entfernt; die Korrosionsbeständigkeit ist daher schlechter als bei anderen Teilen der rostfreien Stahlmatrix. Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts kann den Temperaturbereich erweitern, wodurch die Zeit der Sensibilisierung oder der Korrosionsverlust verkürzt wird; eine Verringerung des Kohlenstoffgehalts kann die Bildung von Karbiden bei der Schweißung verzögern oder vollständig verhindern. Niederkohlenstoffgrade wie 304L und 316L mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0 0.030%,3 % enthalten oft weniger Kohlenstoff als höhergradige Austenit-Legierungen wie 6%Mo-Stahl 0.020%. Um den durch den Kohlenstoffminderungsgrad bedingten Leistungsverlust auszugleichen, wird manchmal ein weiteres interstitielles Element, nämlich Stickstoff, hinzugefügt, um die Festigkeit des rostfreien Stahls zu verstärken.

Edelstahl in doppelter Stufe kombiniert die hohe Festigkeit des herkömmlichen Edelstahls mit der Korrosionsbeständigkeit des ultra-niedrigerkohlenstoffhaltigen Edelstahls. Es kann das Problem der schlechten Schweißverbindungseigenschaften der meisten austenitischen Edelstähle lösen und wird in der Regel in LNG-Aufnahmesäulenanlagen und in großen Rohranschlägen eingesetzt. Der Preis von Edelstahl in doppelter Stufe ist im Grunde gleich dem Preis von ultra-niedrigerkohlenstoffhaltigem Edelstahl. Jetzt können mehrere chinesische Stahlwerke die entsprechenden Stärken für den vollwertigen Markt anbieten; interessierte Unternehmen können sich gerne an uns wenden.

 

Was ist Super 304H-Stahl?

With the development of ultra-supercritical units, the high-temperature strength of traditional 18-8 Austenitic stainless steels (such as TP304H steel) has been unable to meet their needs with steam parameters of 600℃. For this reason, Japan Sumitomo Metal Corporation has developed new materials for the boiler heating surface pipeline of the unit, like TP347HFG steel, SUPER304H steel and HR3C steel. Super 304H steel is a new type of 18-8 steel, mainly used in the manufacture of superheater and reheater of ultra-supercritical boilers whose metal wall temperature does not exceed 700 ℃. At present, Shasqida Mannesmann (formerly DMV Company) in Germany also produces similar steel tubes, with a grade DMV 304HCU.

Super304H steel is the steel by reducing the content of Mn, Si, Cr and Ni-based on TP304H steel, which adding 2.5% ~ 3.5% Cu and 0.30%~0.60% of Nb and 0.05%~0.12% of N, so that to produce the diffusion precipitation phase and copper-rich strengthened phase in service, occurs precipitation strengthening with NbC(N), NbCrN and M23C6, which greatly increases the allowable stress at service temperature, and the allowable stress at 600 ~ 650℃ is 30% higher than that of TP347H steel. The steam oxidation resistance of the steel is comparable to that of TP347HFG steel and significantly better than that of TP321H steel. It has been listed in ASME Code Case 2328-1, ASTM A-213 Standard, the number is S30432.

 

The Chemical Composition of 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

 

The Mechanical Property of Super 304H

Zugfestigkeit, MPa Dehnfestigkeit, MPa Elongation, %
360/350 640/645 58/60

 

Due to the high steam parameters of ultra-supercritical units, the oxidation resistance of steel used in high-temperature pressure parts of power plants becomes very important. Generally, the inner wall of the super 304H steel pipe is shot blasting to improve the anti-steam oxidation performance. A 30μm thickness shot blast layer was formed on the inner surface of the steel tube and its microstructure was refined compared with that of the non-shot peening steel tube. After the steam oxidation test at 650℃ and 600h, the oxide layer thickness of the steel tube treated by the shot blast is thinner and denser, and the steam oxidation resistance of the steel tube is improved. Currently, several leading steel mills in China have produced a similar grade 10CrL8Ni9NbCu3Bn, specified in GB 5310-2008, which is currently used in several ultra-supercritical unit projects in China.