¿Qué es el acero Super 304H?

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Con el desarrollo de unidades ultra-supercríticas, la resistencia a altas temperaturas de los aceros inoxidables austeníticos tradicionales de 18-8 (como el acero TP304H) no ha podido satisfacer sus necesidades con parámetros de vapor de 600 °C. Por esta razón, la empresa japonesa Sumitomo Metal Corporation ha desarrollado nuevos materiales para la tubería de calentamiento de la superficie del caldero de la unidad, como el acero TP347HFG, el acero SUPER304H y el acero HR3C. El acero Super 304H es un nuevo tipo de acero Acero 18-8Se utiliza principalmente en la fabricación de supercalentadores y reescaladores de calderas ultra-supercríticas cuya temperatura de la pared metálica no supere los 700 °C. Actualmente, la empresa Mannesmann (antiguamente DMV Company) de Shasqida, en Alemania, también produce tubos de acero similares, con la calidad DMV 304HCU.

El acero Super304H es el acero que reduce el contenido de Mn, Si, Cr y Ni, basado en el acero TP304H, añadiendo 2,5% ~ 3,5% Cu y 0,30% ~ 0,60% de Nb y 0,05% ~ 0,12% de N, para producir la fase de precipitación difusiva y la fase reforzada rica en cobre que se produce en servicio, y se produce un fortalecimiento de la fase por precipitación con NbC(N), NbCrN y M23C6, lo que aumenta considerablemente la tensión permitida a temperatura de servicio y la tensión permitida a 600 ~ 650 °C es 30% superior a la del acero TP347H. La resistencia a la oxidación por vapor del acero es comparable a la del acero TP347HFG y significativamente mejor que la del acero TP321H. Está catalogado en el Código ASME Case 2328-1, en la norma ASTM A-213, con el número S30432.

 

La composición química del acero inoxidable Super 304H

C Sí Mn P S Cr No 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

 

La propiedad mecánica del acero Super 304H

Resistencia a la tracción, MPa Resistencia a la tracción, MPa Extensión, %
360/350 640/645 58/60

 

Debido a los altos parámetros de vapor de las unidades ultra-supercríticas, la resistencia a la oxidación del acero utilizado en las piezas de presión de alta temperatura de las centrales eléctricas se vuelve muy importante. En general, la pared interna del tubo de acero super 304H se pulimenta mediante chorro de arena para mejorar el rendimiento contra la oxidación por vapor. Se formó una capa de chorro de arena de 30 μm de espesor en la superficie interna del tubo de acero y su microestructura se refinó en comparación con la del tubo de acero sin pulimento. Después de la prueba de oxidación por vapor a 650 °C y 600 h, la capa de óxido de la tubena de acero tratada con chorro de arena es más fina y densa y la resistencia a la oxidación por vapor del tubo de acero se mejora. Actualmente, varias de las principales empresas siderúrgicas de China han producido un acero de grado similar 10CrL8Ni9NbCu3Bn, especificado en GB 5310-2008, que actualmente se utiliza en varios proyectos de unidades ultra-supercríticas en China.