スーパー304H鋼とは何ですか?

超々臨界ユニットの開発に伴い、従来の18-8オーステナイト系ステンレス鋼（TP304H鋼など）の高温強度は、600℃の蒸気パラメータでのニーズを満たすことができなくなりました。このため、日本住友金属株式会社は、ユニットのボイラー伝熱面パイプライン用に、TP347HFG鋼、SUPER304H鋼、HR3C鋼などの新しい材料を開発しました。スーパー304H鋼は、新しいタイプのステンレス鋼です。 18-8スチール主に金属壁温度が700℃を超えない超々臨界ボイラーの過熱器と再加熱器の製造に使用されます。現在、ドイツのShasqida Mannesmann（旧DMV社）も、DMV 304HCUグレードの同様の鋼管を製造しています。

Super304H鋼は、TP304H鋼をベースにMn、Si、Cr、Niの含有量を減らし、Cuを2.5%～3.5%、Nbを0.30%～0.60%、Nを0.05%～0.12%添加することで、使用中に拡散析出相と銅に富む強化相を生成し、NbC(N)、NbCrN、M23C6による析出強化が起こり、使用温度での許容応力が大幅に増加し、600～650℃での許容応力はTP347H鋼より30%高くなります。鋼の耐水蒸気酸化性はTP347HFG鋼と同等で、TP321H鋼より大幅に優れています。 ASME コードケース 2328-1、ASTM A-213 規格に記載されており、番号は S30432 です。

 

スーパー304Hの化学組成

Ｃ	シ	ミネソタ	ポ	ス	Cr	ニ	いいえ	アル	B	いいえ	銅	五	モ
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

 

スーパー304Hの機械的性質

降伏強度、Mpa	引張強度、Mpa	伸長、%
360/350	640/645	58/60

 

超々臨界ユニットの蒸気パラメータが高いため、発電所の高温圧力部品に使用される鋼の耐酸化性が非常に重要になります。一般的に、スーパー304H鋼管の内壁はショットブラストされ、耐蒸気酸化性能が向上します。鋼管の内面には30μmの厚さのショットブラスト層が形成され、ショットピーニングされていない鋼管と比較して微細構造が微細化されています。650℃、600時間の蒸気酸化試験後、ショットブラスト処理された鋼管の酸化物層の厚さはより薄く、より緻密になり、鋼管の耐蒸気酸化性が向上しました。現在、中国のいくつかの大手製鉄所は、GB 5310-2008に規定されている同様のグレード10CrL8Ni9NbCu3Bnを生産しており、現在、中国のいくつかの超々臨界ユニットプロジェクトで使用されています。