Acier inoxydable double qualité 304 / 304L, 316 / 316L

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Les aciers inoxydables austénitiques sont les aciers inoxydables les plus utilisés, représentant environ 75% de la consommation totale d'acier inoxydable. Le développement rapide de l'industrie chimique et pétrochimique a mis en avant des exigences plus élevées pour la résistance à la corrosion et la résistance de l'acier inoxydable. Par exemple, l'acier inoxydable à double nuance 304 / 304L signifie qu'il a une teneur en carbone inférieure, inférieure à 0.03%, conforme aux nuances 304L, tandis que son rendement et sa résistance à la traction sont supérieurs à la limite inférieure de l'acier inoxydable 304, l'acier inoxydable peut être défini comme 304 / 304L en acier inoxydable double qualité, c'est-à-dire que sa composition chimique répond à celle du 304L et ses propriétés mécaniques pour répondre aux exigences de l'acier inoxydable 304. De même, une tôle d'acier inoxydable peut être double certifiée 304 / 304H car elle a suffisamment de teneur en carbone pour répondre à l'exigence 304H (minimum 0.040%) et répond également aux exigences de taille et de résistance de grain 304H, il y a 316 /316L et d'autres qualités doubles d'acier inoxydable.

Le plus important est la différence de carbone et la résistance qui en résulte. Le carbone est un élément de stabilisation austénitique efficace et peut être considéré comme une impureté ou un élément d'alliage qui améliore la résistance de l'acier inoxydable, en particulier à haute température. La teneur en carbone de la plupart des aciers inoxydables austénitiques est inférieure à 0.02% ~ 0.04%. Afin d'avoir une bonne résistance à la corrosion après le soudage, la teneur en carbone de l'acier inoxydable à faible teneur en carbone est contrôlée en dessous de 0.030%. Afin d'améliorer la résistance à haute température, la teneur élevée en carbone ou en carbone de qualité «H» est maintenue à 0.04% ou légèrement plus.

Les plus petits atomes de carbone dans la structure cubique à faces centrées se trouvent dans les espaces de réseau entre les plus grands atomes de Cr, Ni et Mo, qui limitent le mouvement de dislocation, entravent la déformation de ductilité et renforcent l'acier inoxydable. Dans des conditions d'augmentation de la température, comme dans le processus de soudage, le carbone a une forte tendance à précipiter le chrome dans une matrice en acier inoxydable avec du carbure riche en chrome, et la deuxième phase a tendance à précipiter à la limite du grain plutôt qu'au centre du grain, de sorte que le carbure de chrome est facile à former à la limite du grain.

Le chrome est un élément nécessaire pour améliorer la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, mais le carbure de chrome est retiré de la matrice en acier inoxydable, de sorte que la résistance à la corrosion est ici pire que le reste de la matrice en acier inoxydable. L'augmentation de la teneur en carbone peut étendre la plage de température, de sorte que le temps de sensibilisation ou de perte de résistance à la corrosion est raccourci, la réduction de la teneur en carbone peut retarder ou éviter complètement la formation de carbure lors du soudage. Les nuances à faible teneur en carbone telles que la teneur en carbone 304L et 316L inférieure à 0.030%, la plupart des nuances d'austénite alliées plus élevées telles que la teneur en carbone de l'acier inoxydable à 6% Mo est inférieure à 0.020%. Pour compenser la diminution de résistance due à la diminution de la teneur en carbone, un autre élément interstitiel azote est parfois ajouté pour renforcer l'acier inoxydable.

L'acier inoxydable à deux nuances a à la fois la haute résistance de l'acier inoxydable classique et la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable à très faible teneur en carbone. Il peut résoudre le problème de la faible performance des joints de soudage de la plupart des aciers inoxydables austénitiques, a été largement utilisé dans les équipements de stations de réception de GNL à basse température et les pipelines de grand diamètre. Le prix de l'acier inoxydable à deux nuances est fondamentalement le même que celui de l'acier inoxydable à très faible teneur en carbone. Maintenant, plusieurs aciéries chinoises peuvent fournir les nuances pour le marché mature, tout intéressé, veuillez nous contacter.

 

Qu'est-ce que l'acier Super 304H?

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Avec le développement d'unités ultra-supercritiques, la résistance à haute température des aciers inoxydables austénitiques traditionnels 18-8 (comme l'acier TP304H) n'a pas été en mesure de répondre à leurs besoins avec des paramètres de vapeur de 600 ℃. Pour cette raison, Japan Sumitomo Metal Corporation a développé de nouveaux matériaux pour le pipeline de surface de chauffage de la chaudière de l'unité, comme l'acier TP347HFG, l'acier SUPER304H et l'acier HR3C. L'acier Super 304H est un nouveau type de Acier 18-8, principalement utilisé dans la fabrication de surchauffeurs et de réchauffeurs de chaudières ultra-supercritiques dont la température de paroi métallique ne dépasse pas 700 ℃. Actuellement, Shasqida Mannesmann (anciennement DMV Company) en Allemagne produit également des tubes en acier similaires, avec une nuance DMV 304HCU.

L'acier Super304H est l'acier en réduisant la teneur en Mn, Si, Cr et Ni à base d'acier TP304H, qui ajoute 2.5% ~ 3.5% Cu et 0.30% ~ 0.60% de Nb et 0.05% ~ 0.12% de N, de sorte que pour produire la phase de diffusion de précipitation et la phase renforcée riche en cuivre en service, se produit un renforcement des précipitations avec NbC (N), NbCrN et M23C6, ce qui augmente considérablement la contrainte admissible à la température de service, et la contrainte admissible à 600 ~ 650 ℃ est de 30% supérieur à celui de l'acier TP347H. La résistance à l'oxydation à la vapeur de l'acier est comparable à celle de l'acier TP347HFG et nettement meilleure que celle de l'acier TP321H. Il a été répertorié dans le cas de code ASME 2328-1, norme ASTM A-213, le numéro est S30432.

 

La composition chimique du 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

 

La propriété mécanique du Super 304H

Limite d'élasticité, Mpa Résistance à la traction, Mpa Allongement,%
360/350 640/645 58/60

 

En raison des paramètres de vapeur élevés des unités ultra-supercritiques, la résistance à l'oxydation de l'acier utilisé dans les pièces sous pression à haute température des centrales électriques devient très importante. Généralement, la paroi intérieure du tube en acier super 304H est grenaillée pour améliorer les performances d'oxydation anti-vapeur. Une couche de grenaillage d'une épaisseur de 30 μm a été formée sur la surface intérieure du tube en acier et sa microstructure a été affinée par rapport à celle du tube en acier non grenaillé. Après le test d'oxydation à la vapeur à 650 ℃ et 600 h, l'épaisseur de la couche d'oxyde du tube en acier traité par le grenaillage est plus fine et plus dense, et la résistance à l'oxydation à la vapeur du tube en acier est améliorée. Actuellement, plusieurs aciéries chinoises de premier plan ont produit une qualité similaire 10CrL8Ni9NbCu3Bn, spécifiée dans GB 5310-2008, qui est actuellement utilisée dans plusieurs projets d'unités ultra-supercritiques en Chine.