Двойная нержавеющая сталь 304/304L, 316/316L

Аустенитные нержавеющие стали являются наиболее широко используемыми нержавеющими сталями, на их долю приходится около 75% от общего потребления нержавеющей стали. Бурное развитие химической и нефтехимической промышленности выдвинуло более высокие требования к коррозионной стойкости и прочности нержавеющей стали. Например, нержавеющая сталь 304/304L двух марок означает, что она имеет более низкое содержание углерода, менее 0,03%, что соответствует маркам 304L, в то время как ее предел текучести и предел прочности на разрыв выше, чем нижний предел нержавеющей стали 304, нержавеющая сталь может быть определен как 304/304Л нержавеющая сталь двойного сорта, то есть ее химический состав соответствует 304L, а механические свойства соответствуют требованиям нержавеющей стали 304. Аналогичным образом, лист из нержавеющей стали может иметь двойную сертификацию 304/304H, поскольку он имеет достаточное содержание углерода, чтобы соответствовать требованию 304H (минимум 0,040%), а также соответствует требованиям 304H к размеру зерна и прочности, существует 316/316Л и другие двойные марки нержавеющей стали.

Самым важным является разница в углероде и получаемая в результате прочность. Углерод является эффективным стабилизирующим аустенитным элементом и может рассматриваться как примесь или легирующий элемент, улучшающий прочность нержавеющей стали, особенно при высоких температурах. Содержание углерода в большинстве аустенитных нержавеющих сталей ниже 0,02% ~ 0,04%. Чтобы обеспечить хорошую коррозионную стойкость после сварки, содержание углерода в низкоуглеродистой нержавеющей стали поддерживается на уровне ниже 0,030%. Чтобы улучшить жаропрочность, содержание углерода с высоким содержанием углерода или углерода класса «H» поддерживается на уровне 0,04% или немного выше.

Меньшие атомы углерода в гранецентрированной кубической структуре находятся в зазорах решетки между более крупными атомами Cr, Ni и Mo, которые ограничивают движение дислокаций, препятствуют деформации пластичности и упрочняют нержавеющую сталь. В условиях повышения температуры, например, в процессе сварки, углерод имеет сильную тенденцию выделять хром в матрице нержавеющей стали с карбидом, богатым хромом, а вторая фаза имеет тенденцию выделяться на границе зерна, а не в центре зерна, поэтому карбид хрома легко формируется на границе зерен.

Хром является необходимым элементом для повышения коррозионной стойкости нержавеющей стали, но карбид хрома удаляется из матрицы нержавеющей стали, поэтому коррозионная стойкость здесь хуже, чем у остальной матрицы нержавеющей стали. Увеличение содержания углерода может расширить диапазон температур, так что время сенсибилизации или потери коррозионной стойкости сокращается, а снижение содержания углерода может задержать или полностью избежать образования карбидов при сварке. В низкоуглеродистых марках, таких как 304L и 316L, содержание углерода менее 0,030%, в большинстве высоколегированных аустенитных марок, таких как нержавеющая сталь 6%Mo, содержание углерода составляет менее 0,020%. Чтобы компенсировать снижение прочности из-за уменьшения содержания углерода, для упрочнения нержавеющей стали иногда добавляют еще один внедренный элемент — азот.

Нержавеющая сталь двойного сорта обладает как высокой прочностью обычной нержавеющей стали, так и коррозионной стойкостью сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали. Он может решить проблему слабых характеристик сварных соединений большинства аустенитных нержавеющих сталей, широко используется в оборудовании низкотемпературных станций приема СПГ и трубопроводах большого диаметра. Цена на нержавеющую сталь двойного сорта практически такая же, как и на сверхнизкоуглеродистую нержавеющую сталь. Теперь несколько китайских сталелитейных заводов могут поставлять эти марки на зрелый рынок. Если вы заинтересованы, пожалуйста, свяжитесь с нами.

 

Что такое сталь Super 304H?

С развитием ультрасверхкритических агрегатов высокотемпературная прочность традиционных аустенитных нержавеющих сталей 18-8 (таких как сталь TP304H) не смогла удовлетворить их потребности при параметрах пара 600 ℃. По этой причине японская компания Sumitomo Metal Corporation разработала новые материалы для трубопровода поверхности нагрева котла агрегата, такие как сталь TP347HFG, сталь SUPER304H и сталь HR3C. Сталь Super 304H — это новый тип стали. сталь 18-8, в основном используется при производстве перегревателей и промежуточных перегревателей сверхсверхкритических котлов, температура металлических стенок которых не превышает 700 ℃. В настоящее время компания Shasqida Mannesmann (ранее компания DMV) в Германии также производит аналогичные стальные трубы марки DMV 304HCU.

Сталь Super304H представляет собой сталь с пониженным содержанием Mn, Si, Cr и Ni на основе стали TP304H, в которую добавлено 2,5% ~ 3,5% Cu и 0,30%~0,60% Nb и 0,05%~0,12% N, так что для получения фазы диффузионного выделения и усиленной фазы с высоким содержанием меди в процессе эксплуатации происходит дисперсионное упрочнение с помощью NbC(N), NbCrN и M23C6, что значительно увеличивает допустимое напряжение при температуре эксплуатации, а допустимое напряжение при 600 ~ 650 ℃ на 30% выше чем у стали TP347H. Стойкость стали к окислению паром сравнима со стойкостью стали ТР347ХФГ и значительно лучше, чем у стали ТР321Н. Он указан в коде ASME 2328-1, стандарте ASTM A-213, номер S30432.

 

Химический состав Super 304H

С Си Мин. п С Кр Ни Н Ал Б Нб Cu В Мо
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

 

Механические свойства Super 304H

Предел текучести, МПа Предел прочности, МПа Удлинение, %
360/350 640/645 58/60

 

В связи с высокими параметрами пара ультрасверхкритических агрегатов большое значение приобретает стойкость к окислению стали, используемой в высокотемпературных и напорных частях электростанций. Обычно внутренняя стенка стальной трубы Super 304H подвергается дробеструйной очистке для улучшения защиты от парового окисления. На внутренней поверхности стальной трубы был сформирован дробеструйный слой толщиной 30 мкм, и его микроструктура была улучшена по сравнению со структурой стальной трубы без дробеструйной обработки. После испытания на окисление паром при 650 ℃ и 600 часов толщина оксидного слоя стальной трубы, обработанной дробеструйной обработкой, становится тоньше и плотнее, а стойкость стальной трубы к окислению паром улучшается. В настоящее время несколько ведущих сталелитейных заводов Китая производят аналогичную марку 10CrL8Ni9NbCu3Bn, указанную в GB 5310-2008, которая в настоящее время используется в нескольких проектах сверхсверхкритических установок в Китае.