Thép Super 304H là gì?

Với sự phát triển của các thiết bị siêu tới hạn, độ bền nhiệt độ cao của thép không gỉ Austenitic 18-8 truyền thống (như thép TP304H) đã không thể đáp ứng nhu cầu của chúng với thông số hơi nước 600oC. Vì lý do này, Tập đoàn kim loại Sumitomo Nhật Bản đã phát triển các vật liệu mới cho đường ống bề mặt gia nhiệt nồi hơi của thiết bị, như thép TP347HFG, thép SUPER304H và thép HR3C. Thép Super 304H là một loại thép mới thép 18-8, chủ yếu được sử dụng trong sản xuất bộ quá nhiệt và hâm nóng nồi hơi siêu tới hạn có nhiệt độ thành kim loại không vượt quá 700oC. Hiện nay, Shasqida Mannesmann (trước đây là Công ty DMV) ở Đức cũng sản xuất ống thép tương tự, với mác DMV 304HCU.

Thép Super304H là thép được giảm hàm lượng Mn, Si, Cr và Ni trên nền thép TP304H, trong đó bổ sung thêm 2,5%~3,5% Cu và 0,30%~0,60% Nb và 0,05%~0,12% Nb, do đó để tạo ra pha kết tủa khuếch tán và pha tăng cường giàu đồng trong dịch vụ, xảy ra quá trình tăng cường kết tủa với NbC(N), NbCrN và M23C6, làm tăng đáng kể ứng suất cho phép ở nhiệt độ sử dụng và ứng suất cho phép ở 600 ~ 650oC cao hơn 30% hơn thép TP347H. Khả năng chống oxy hóa hơi nước của thép tương đương với thép TP347HFG và tốt hơn đáng kể so với thép TP321H. Nó đã được liệt kê trong Mã ASME Case 2328-1, Tiêu chuẩn ASTM A-213, số hiệu là S30432.

 

Thành phần hóa học của Super 304H

C Mn P S Cr Ni N Al B Nb Củ V.
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

 

Tính chất cơ học của Super 304H

Sức mạnh năng suất, Mpa Độ bền kéo, Mpa Độ giãn dài, %
360/350 640/645 58/60

 

Do thông số hơi cao của các thiết bị siêu tới hạn nên khả năng chống oxy hóa của thép dùng trong các bộ phận có áp suất nhiệt độ cao của nhà máy điện trở nên rất quan trọng. Nói chung, thành trong của ống thép siêu 304H được phun nổ để cải thiện hiệu suất oxy hóa chống hơi nước. Một lớp nổ bắn dày 30μm được hình thành trên bề mặt bên trong của ống thép và cấu trúc vi mô của nó đã được cải tiến so với cấu trúc vi mô của ống thép không bắn. Sau thử nghiệm oxy hóa hơi nước ở 650oC và 600h, độ dày lớp oxit của ống thép được xử lý bằng vụ nổ mỏng hơn và đậm đặc hơn, đồng thời khả năng chống oxy hóa hơi nước của ống thép được cải thiện. Hiện tại, một số nhà máy thép hàng đầu ở Trung Quốc đã sản xuất loại 10CrL8Ni9NbCu3Bn tương tự, được quy định trong GB 5310-2008, loại này hiện đang được sử dụng trong một số dự án thiết bị siêu tới hạn ở Trung Quốc.