304H nerūdijančio plieno aukštos-anglies

304H yra daug{1}}anglies išskiriantis 304 nerūdijančio plieno variantas su kontroliuojamu anglies kiekiu, kad padidintų valkšnumo stiprumą aukštoje -temperatūroje. Jis specialiai sukurtas aukštos{5}}temperatūrinės įtampos-komponentams, subalansuojantiems aukštą-temperatūrą ir atsparumą korozijai, plačiai naudojamas energijos gamybos pramonėje.

Cheminė sudėtis (masės %): C=0.04-0.10, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Si Mažiau arba lygus 1,00, Mn Mažesnis arba lygus 2,00, P Mažiau arba lygus 0,045, S Mažiau arba lygus 0,030, Fe=Balansas

Mechaninės savybės (atkaitintos): tempiamasis stipris didesnis arba lygus 515 MPa, takumo stipris didesnis arba lygus 205 MPa, pailgėjimas didesnis arba lygus 40%, kietumas mažesnis arba lygus 201 HB

Našumo pranašumai: Puikus atsparumas aukštai{0}}temperatūrai, ypač stabilus 600-870 laipsnių kampu; geras atsparumas oksidacijai aukštoje -temperatūroje; panašios patalpos temperatūros{5}} atsparumas korozijai iki 304; tinka esant aukštai -temperatūrai, kurioje patiriamas įtempis.

Programos: katilų perkaitintuvų vamzdžiai, aukštos -temperatūros garo vamzdynai, pagalbiniai dujų turbinų komponentai, pramoninių krosnių kaitinimo elementai, aukštos{1}} temperatūros reakcijos indų flanšai elektros energijos gamybos pramonėje.

Lygiaverčiai pažymiai: UNS S30409, JIS SUS304H, EN 1.4307, GB 07Cr19Ni10

Q&A

1 klausimas: kodėl 304H tinka aukštos{2}}temperatūrinės įtampos{3}}guolio komponentams? A1: 304H tinka aukštos -temperatūrinės įtampos-nešantiems komponentams, daugiausia dėl kontroliuojamo didelio anglies kiekio (0,04-0,10 masės%). Esant aukštai temperatūrai, 304H anglis jungiasi su chromu ir sudaro stabilius chromo karbidus, kurie gali pritvirtinti grūdelių ribas ir užkirsti kelią grūdelių slydimui, taip žymiai pagerinant valkšnumo stiprumą aukštoje{20}}temperatūroje. Esant 700 laipsnių kampui, 1000 h valkšnumo plyšimo stipris 304H (didesnis arba lygus 75 MPa) yra 36 % didesnis nei 304 (didesnis arba lygus 55 MPa), todėl jis gali išlaikyti konstrukcijos stabilumą ilgalaikėmis didelėmis{{22}{27}temperatūromis ir aukštomis temperatūromis. Priešingai, 304 mažas anglies kiekis lemia nepakankamą karbidų kiekį esant aukštai temperatūrai, todėl silpnas atsparumas šliaužimui ir lengva plastinė deformacija. Be to, 304H išlaiko gerą atsparumą oksidacijai aukštoje{28}}temperatūroje, sudarydamas tankią oksido plėvelę, atsparią aukštos temperatūros dujų korozijai.

2 klausimas: koks yra privalomas po-suvirinimo terminio apdorojimo 304H reikalavimas? A2: 304H nerūdijantis plienas turi būti po-suvirinimo atkaitintas 850-900 laipsnių kampu, po to aušinamas oru. Šis terminio apdorojimo procesas yra privalomas, nes suvirinant komponente gali atsirasti liekamasis įtempis, dėl kurio gali atsirasti įtempių korozijos įtrūkimų esant aukštai temperatūrai. Atkaitinimas 850-900 laipsnių gali veiksmingai pašalinti liekamąjį įtempį, sumažinti įtrūkimų riziką. Tuo tarpu šis temperatūros diapazonas gali ištirpinti perteklinį chromo karbidų kiekį, susidarantį suvirinimo metu, išvengiant chromo išeikvotų zonų susidarymo ir atkuriant suvirinimo srities atsparumą korozijai. Atkaitinimo proceso palaikymo laikas turi būti bent 30 minučių 25 mm storio, kad būtų užtikrintas pakankamas šilumos įsiskverbimas. Oro aušinimas po atkaitinimo padeda išlaikyti austenitinę struktūrą ir išvengti trapių fazių susidarymo, užtikrinant komponento mechanines savybes.

3 klausimas: ar 304 gali pakeisti 304H esant aukštai -temperatūrai? A3: Ne, 304 negali pakeisti 304H esant aukštai{7}}temperatūrai. Pagrindinė priežastis yra didelis skirtumas tarp jų valkšnumo aukštoje-temperatūroje. Esant aukštesnei nei 600 laipsnių temperatūrai, 304 atsparumas šliaužimui yra nepakankamas; Esant ilgalaikei-aukštai-temperatūrai ir didelio{15}}įtempimo sąlygoms, ji patirs akivaizdžią plastinę deformaciją, dėl kurios komponentas suges. Pavyzdžiui, katilo perkaitintuvo vamzdeliuose, veikiančiuose 700 laipsnių kampu, 304 per trumpą laiką patirs pernelyg didelę deformaciją, o 304H gali išlaikyti stabilų veikimą ilgą laiką. Be to, 304H kontroliuojamas anglies kiekis subalansuoja aukštą -temperatūrą ir atsparumą korozijai, o 304 mažas anglies kiekis lemia prastą struktūrinį stabilumą aukštoje{24}}temperatūroje. Naudojant 304 esant aukštai{27}}temperatūrai, ne tik sutrumpės komponento eksploatavimo laikas, bet ir sukels galimus pavojus saugai, pvz., nutekės dujotiekis.

4 klausimas: kuo skiriasi anglies kiekio valdymo logika tarp 304H ir 304? A4: 304H ir 304 anglies kiekio valdymo logika iš esmės skiriasi dėl skirtingų jų taikymo scenarijų. 304 yra sukurta bendrai žemai-korozinei aplinkai, todėl jo anglies kiekis kontroliuojamas žemu lygiu (Mažiau nei 0,08 masės %), kad būtų sumažinta tarpkristalinės korozijos rizika, pirmenybė teikiama patalpoje{9}}atsparumui korozijai ir atsparumui korozijai. Priešingai, 304H sukurtas aukštos -temperatūros įtempių{13}}laikančiai aplinkai, todėl jo anglies kiekis kontroliuojamas tam tikrame diapazone (0,04-0,10 wt%). Apatinė 0,04 masės % riba užtikrina pakankamą anglies kiekį karbidams susidaryti esant aukštai temperatūrai ir užtikrina būtiną valkšnumo stiprumą. Viršutinė 0,10 masės % riba leidžia išvengti per didelio anglies kiekio, dėl kurio susidarytų per daug karbido kritulių, sumažėtų atsparumas korozijai kambario temperatūroje ir kietumas. Šis tikslus anglies kiekio valdymas leidžia 304H subalansuoti veikimą aukštoje temperatūroje ir atsparumą korozijai, ko neįmanoma pasiekti naudojant 304 anglies kiekio diapazoną.

5 klausimas: kokie pagrindiniai veiksniai turi įtakos 304H eksploatavimo trukmei aukštoje{2}}temperatūroje? A5: keli pagrindiniai veiksniai turi įtakos 304H tarnavimo laikui aukštoje temperatūroje. Pirma, darbinė temperatūra: viršijant maksimalią nepertraukiamo eksploatavimo temperatūrą (870 laipsnių), paspartės oksidacija ir karbido šiurkštėjimas, o tai žymiai sumažins tarnavimo laiką. Antra, taikomo įtempio lygis: didesnis įtempis padidins valkšnumo deformacijos greitį, sutrumpindamas valkšnumo plyšimo trukmę. Trečia, po-suvirinimo terminio apdorojimo kokybė: dėl nepakankamos atkaitinimo temperatūros arba išlaikymo trukmės liks liekamasis įtempis, todėl padidės įtempių korozijos įtrūkimų rizika. Ketvirta, aukštos temperatūros terpės sudėtis: terpėje esančios ėsdinančios dujos, pvz., sieros dioksidas arba chlorido jonai, pagreitins 304H koroziją ir sumažins jos tarnavimo laiką. Penkta, medžiagos grynumas: priemaišos, pvz., fosforas ir siera, sumažins atsparumą aukštai temperatūrai ir 304 H valkšnumo stiprumą, o tai paveiks tarnavimo laiką. Norint pailginti tarnavimo laiką, būtina griežtai kontroliuoti darbinę temperatūrą ir įtempius, užtikrinti tinkamą po{18}}suvirinimo terminį apdorojimą ir vengti korozinės terpės aplinkos.