Acciaio inossidabile a doppio strato 304/304L, 316/316L

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Austenitic stainless steels are the most widely used stainless steels, accounting for about 75% of the total stainless steel consumption. The rapid development of the chemical industry and petrochemical industry has put forward higher requirements for the corrosion resistance and strength of stainless steel. For example, the 304/304L dual grades stainless steel means it has lower carbon content, that’s less than 0.03%, meeting the 304L grades, while its yield and tensile strength are higher than the lower limit of 304 stainless steel, the stainless steel can be defined as 304/304L dual grades stainless steel, that is, its chemical composition meets that of 304L, and mechanical properties to meet the requirements of 304 stainless steel. Similarly, a stainless steel sheet can be 304/304H dual certified because it has enough carbon content to meet the 304H (minimum 0.040%) requirement and also meets the 304H grain size and strength requirements, there are 316/316L and other dual grades of stainless steel.

The most important is the difference in carbon and the resulting strength. Carbon is an effective austenitic stabilizing element and can be considered as an impurity or an alloying element that improves the strength of stainless steel, especially at high temperatures. The carbon content in most austenitic stainless steels is below 0.02% ~ 0.04%. In order to have good corrosion resistance after welding, the carbon content of low carbon grade stainless steel is controlled below 0.030%. In order to improve the high-temperature strength, the high carbon or “H” grade carbon content is maintained at 0.04% or slightly higher.

The smaller carbon atoms in the face-centered cubic structure are in the lattice gaps between the larger Cr, Ni and Mo atoms, which limit the dislocation motion, hinder the ductility deformation and strengthen the stainless steel. Under the condition of rising temperature such as in the welding process, carbon has a strong tendency to precipitate chromium in stainless steel matrix with chrome-rich carbide, and the second phase tends to precipitate at grain boundary rather than grain center, so chromium carbide is easy to form at the grain boundary.

Chromium is a necessary element for enhancing the corrosion resistance of stainless steel, but chromium carbide is removed from the stainless steel matrix, so the corrosion resistance here is worse than the rest of the stainless steel matrix. Increasing the carbon content can extend the temperature range, so that the time of sensitization or corrosion resistance loss is shortened, reducing the carbon content can delay or completely avoid the formation of carbide in welding. Low carbon grades such as 304L and 316L carbon content less than 0.030%, most of the higher alloyed Austenite grades such as 6%Mo stainless steel carbon content is less than 0.020%. To compensate for the decrease in strength due to the decrease in carbon content, another interstitial element nitrogen is sometimes added to strengthen the stainless steel.

Dual-grade stainless steel has both the high strength of conventional stainless steel and the corrosion resistance of ultra-low carbon stainless steel. It can solve the problem of weak welding joint performance of most Austenitic stainless steel, has been widely used in low-temperature LNG receiving station equipment and large diameter pipeline. The price of dual-grade stainless steel is basically the same as ultra-low carbon stainless steel. Now several Chinese steel mills can supply the grades for mature market, any interested, please contact us.

 

Che cos’è l’acciaio Super 304H?

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Con lo sviluppo delle unità ultra-supercritiche, la resistenza alle alte temperature degli acciai inossidabili austenitici tradizionali (come l'acciaio TP304H) non è stata in grado di soddisfare le esigenze con parametri di vapore a 600 °C. Per questo motivo, la Japan Sumitomo Metal Corporation ha sviluppato nuovi materiali per il tubo di riscaldamento della superficie della caldaia dell'unità, come l'acciaio TP347HFG, l'acciaio SUPER304H e l'acciaio HR3C. L'acciaio Super 304H è un nuovo tipo di acciaio Acciaio 18-8Utilizzato principalmente nella produzione di supercaldaie e riscaldatore di caldaie ultra-supercritiche, la cui temperatura della parete metallica non supera i 700 °C. Attualmente, anche la società Shasqida Mannesmann (ex DMV Company) in Germania produce tubi in acciaio simili, con la qualità DMV 304HCU.

L'acciaio Super304H è l'acciaio ottenuto riducendo il contenuto di Mn, Si, Cr e Ni rispetto all'acciaio TP304H, aggiungendo 2,5% ~ 3,5% Cu e 0,30% ~ 0,60% di Nb e 0,05% ~ 0,12% di N, in modo da ottenere la fase di precipitazione per diffusione e la fase rinforzata ricca di rame in servizio; si verifica una rafforzazione della fase per precipitazione con NbC(N), NbCrN e M23C6, che aumenta notevolmente la tensione di servizio ammissibile e la tensione di servizio ammissibile a 600 ~ 650 °C è superiore di 30% rispetto a quella dell'acciaio TP347H. La resistenza all'ossidazione a vapore dell'acciaio è paragonabile a quella dell'acciaio TP347HFG e significativamente superiore a quella dell'acciaio TP321H. È stato classificato nel codice ASME Case 2328-1, nella norma ASTM A-213, il numero è S30432.

 

La composizione chimica del 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

 

Le proprietà meccaniche del Super 304H

Resistenza alla trazione, Mpa Resistenza alla trazione, Mpa Allungamento, %
360/350 640/645 58/60

 

A causa dei parametri di vapore elevati delle unità ultra-supercritiche, la resistenza all’ossidazione dell’acciaio utilizzato nelle parti a pressione ad alta temperatura delle centrali elettriche diventa molto importante. In genere, la parete interna del tubo in acciaio super 304H viene pulita con la sabbiatura per migliorare le prestazioni antiossidanti contro il vapore. È stata formata una striscia sabbiata con uno spessore di 30 μm sulla superficie interna del tubo in acciaio e la sua microstruttura è stata perfezionata rispetto a quella del tubo in acciaio senza sabbiatura. Dopo il test di ossidazione a vapore a 650 °C e 600 h, lo spessore dello strato di ossido del tubo in acciaio trattato con la sabbiatura è più sottile e più denso e la resistenza all’ossidazione a vapore del tubo in acciaio è migliorata. Attualmente, diverse importanti aziende siderurgiche cinesi hanno prodotto un acciaio di qualità simile a 10CrL8Ni9NbCu3Bn, specificato nel GB 5310-2008, che è attualmente utilizzato in diversi progetti di unità ultra-supercritiche in Cina.