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.