Cos'è l'acciaio Super 304H?

Con lo sviluppo di unità ultra-supercritiche, la resistenza alle alte temperature dei tradizionali acciai inossidabili austenitici 18-8 (come l'acciaio TP304H) non è stata in grado di soddisfare le loro esigenze con parametri di vapore di 600 ℃. Per questo motivo, la Japan Sumitomo Metal Corporation ha sviluppato nuovi materiali per la tubazione della superficie di riscaldamento 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 18-8, utilizzato principalmente nella produzione di surriscaldatori e riscaldatori di caldaie ultra-supercritiche la cui temperatura delle pareti metalliche non supera i 700 ℃. Attualmente, anche Shasqida Mannesmann (ex DMV Company) in Germania produce tubi d'acciaio simili, con una qualità DMV 304HCU.

L'acciaio Super304H è l'acciaio che riduce il contenuto di Mn, Si, Cr e Ni a base di acciaio TP304H, che aggiunge 2,5% ~ 3,5% Cu e 0,30%~0,60% di Nb e 0,05%~0,12% di N, in modo che per produrre la fase di precipitazione per diffusione e la fase rinforzata ricca di rame in servizio, si verifica il rafforzamento della precipitazione con NbC(N), NbCrN e M23C6, che aumenta notevolmente lo stress ammissibile alla temperatura di servizio e lo stress ammissibile a 600 ~ 650 ℃ è 30% superiore rispetto a quello dell'acciaio TP347H. La resistenza all'ossidazione del vapore dell'acciaio è paragonabile a quella dell'acciaio TP347HFG e significativamente migliore di quella dell'acciaio TP321H. È stato elencato nel codice ASME Case 2328-1, standard ASTM A-213, il numero è S30432.

 

La composizione chimica del Super 304H

C	Sì	Mn	P	S	Cr	Ni	N	Al	B	N.B	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 allo snervamento, Mpa	Resistenza alla trazione, Mpa	Allungamento, %
360/350	640/645	58/60

 

A causa degli elevati parametri del vapore delle unità ultra-supercritiche, la resistenza all'ossidazione dell'acciaio utilizzato nelle parti sotto pressione ad alta temperatura delle centrali elettriche diventa molto importante. Generalmente, la parete interna del tubo in acciaio super 304H viene granigliata per migliorare le prestazioni di ossidazione anti-vapore. Sulla superficie interna del tubo d'acciaio è stato formato uno strato di pallinatura dello spessore di 30μm e la sua microstruttura è stata perfezionata rispetto a quella del tubo d'acciaio non pallinato. Dopo il test di ossidazione con vapore a 650 ℃ e 600 ore, lo spessore dello strato di ossido del tubo d'acciaio trattato dalla granigliatura è più sottile e denso e la resistenza all'ossidazione con vapore del tubo d'acciaio è migliorata. Attualmente, diverse acciaierie leader in Cina hanno prodotto un grado simile 10CrL8Ni9NbCu3Bn, specificato in GB 5310-2008, che è attualmente utilizzato in diversi progetti di unità ultrasupercritiche in Cina.