O que é o aço Super 304H?

Com o desenvolvimento de unidades ultra-supercríticas, a resistência a altas temperaturas dos aços inoxidáveis austeníticos tradicionais 18-8 (como o aço TP304H) não conseguiu atender às suas necessidades com parâmetros de vapor de 600 ℃. Por esta razão, a Japan Sumitomo Metal Corporation desenvolveu novos materiais para a tubulação da superfície de aquecimento da caldeira da unidade, como o aço TP347HFG, o aço SUPER304H e o aço HR3C. O aço Super 304H é um novo tipo de aço 18-8, utilizado principalmente na fabricação de superaquecedores e reaquecedores de caldeiras ultra-supercríticas cuja temperatura da parede metálica não excede 700 ℃. Atualmente, a Shasqida Mannesmann (anteriormente DMV Company) na Alemanha também produz tubos de aço semelhantes, com grau DMV 304HCU.

O aço Super304H é o aço que reduz o teor de Mn, Si, Cr e Ni com base no aço TP304H, que adiciona 2,5% ~ 3,5% Cu e 0,30% ~ 0,60% de Nb e 0,05% ~ 0,12% de N, de modo que para produzir a fase de precipitação por difusão e a fase reforçada rica em cobre em serviço, ocorre o fortalecimento da precipitação com NbC (N), NbCrN e M23C6, o que aumenta muito a tensão admissível na temperatura de serviço, e a tensão admissível em 600 ~ 650 ℃ é 30% maior do que o aço TP347H. A resistência à oxidação a vapor do aço é comparável à do aço TP347HFG e significativamente melhor que a do aço TP321H. Foi listado no Código ASME Caso 2328-1, Padrão ASTM A-213, o número é S30432.

 

A composição química do Super 304H

C	Si	Mn	P	S	Cr	Não	N	Al	B	N.º	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

 

A propriedade mecânica do Super 304H

Força de rendimento, Mpa	Resistência à tração, Mpa	Alongamento, %
360/350	640/645	58/60

 

Devido aos altos parâmetros de vapor das unidades ultra-supercríticas, a resistência à oxidação do aço usado em peças de alta temperatura e pressão de usinas de energia torna-se muito importante. Geralmente, a parede interna do tubo de aço super 304H é jateada para melhorar o desempenho de oxidação anti-vapor. Uma camada de jateamento com 30 μm de espessura foi formada na superfície interna do tubo de aço e sua microestrutura foi refinada em comparação com a do tubo de aço sem shot peening. Após o teste de oxidação a vapor a 650°C e 600h, a espessura da camada de óxido do tubo de aço tratado pelo jateamento é mais fina e densa, e a resistência à oxidação a vapor do tubo de aço é melhorada. Atualmente, várias siderúrgicas líderes na China produziram um grau semelhante 10CrL8Ni9NbCu3Bn, especificado na GB 5310-2008, que é atualmente usado em vários projetos de unidades ultra-supercríticas na China.