Co to jest stal Super 304H?

/w /przez

Wraz z rozwojem jednostek ultranadkrytycznych, wytrzymałość wysokotemperaturowa tradycyjnych austenitycznych stali nierdzewnych 18-8 (takich jak stal TP304H) nie była w stanie zaspokoić ich potrzeb przy parametrach pary 600℃. Z tego powodu japońska firma Sumitomo Metal Corporation opracowała nowe materiały na rurociąg powierzchni grzewczej kotła, takie jak stal TP347HFG, stal SUPER304H i stal HR3C. Stal Super 304H to nowy rodzaj stali Stal 18-8, stosowany głównie do produkcji przegrzewaczy i przegrzewaczy kotłów na parametry ultranadkrytyczne, których temperatura metalowych ścianek nie przekracza 700 ℃. Obecnie Shasqida Mannesmann (dawniej DMV Company) w Niemczech produkuje również podobne rury stalowe w gatunku DMV 304HCU.

Stal Super304H to stal zmniejszająca zawartość Mn, Si, Cr i Ni na bazie stali TP304H, dodając 2,5% ~ 3,5% Cu i 0,30%~0,60% Nb i 0,05%~0,12% N, tak że w celu wytworzenia w trakcie eksploatacji fazy wytrącania dyfuzyjnego i fazy wzmocnionej bogatej w miedź, następuje wzmocnienie wydzieleniowe NbC(N), NbCrN i M23C6, co znacznie zwiększa dopuszczalne naprężenie w temperaturze roboczej, a dopuszczalne naprężenie przy 600 ~ 650 ℃ jest o 30% wyższe niż w przypadku stali TP347H. Odporność stali na utlenianie parą jest porównywalna ze stalą TP347HFG i znacznie lepsza niż stal TP321H. Został wymieniony w kodzie ASME Case 2328-1, normie ASTM A-213, numer to S30432.

 

Skład chemiczny Super 304H

C Si Mn P S Kr Ni N Glin B Uwaga Cu V Pon
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

 

Własności mechaniczne Super 304H

Granica plastyczności, Mpa Wytrzymałość na rozciąganie, Mpa Wydłużenie, %
360/350 640/645 58/60

 

Ze względu na wysokie parametry pary jednostek ultranadkrytycznych, bardzo istotna staje się odporność na utlenianie stali stosowanych w wysokotemperaturowych częściach elektrowni. Ogólnie rzecz biorąc, wewnętrzna ściana rury stalowej super 304H jest śrutowana w celu poprawy właściwości przeciwutleniających parą. Na wewnętrznej powierzchni rury stalowej utworzono warstwę śrutowania o grubości 30 μm, a jej mikrostrukturę udoskonalono w porównaniu z rurą stalową nieśrutowaną. Po teście utleniania parą wodną w temperaturze 650 ℃ i 600 godzin grubość warstwy tlenku rury stalowej poddanej śrutowaniu jest cieńsza i gęstsza, a odporność rury stalowej na utlenianie parą ulega poprawie. Obecnie kilka wiodących hut stali w Chinach wyprodukowało podobny gatunek 10CrL8Ni9NbCu3Bn, określony w GB 5310-2008, który jest obecnie stosowany w kilku projektach jednostek ultranadkrytycznych w Chinach.