304H ruostumaton teräs korkea-hiili

304H on ruostumattoman 304-teräksen korkea-hiilinen muunnos, jonka hiilipitoisuus on kontrolloitu, mikä parantaa virumislujuutta korkeassa-lämpötilassa. Se on suunniteltu erityisesti korkean -lämpötilojen jännitystä-kantaville komponenteille, jotka tasapainottavat korkean-lämpötilojen suorituskyvyn ja korroosionkestävyyden. Sitä käytetään laajalti sähköntuotannossa.

Kemiallinen koostumus (paino-%): C=0.04-0.10, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Si pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00, Mn pienempi tai yhtä suuri kuin 2,00, P pienempi tai yhtä suuri kuin 0,045, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030, Fe=saldo

Mekaaniset ominaisuudet (hehkutettu): Vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 515 MPa, myötölujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 205 MPa, venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 40%, kovuus pienempi tai yhtä suuri kuin 201 HB

Suorituskyvyn edut: Erinomainen virumislujuus korkeassa-lämpötilassa, erityisen vakaa 600-870 asteessa; hyvä hapettumisenkestävyys korkeissa-lämpötiloissa; samanlainen huonelämpötila{5}}korroosionkestävyys 304:ään; sopii korkean lämpötilan-rasitusskenaarioihin.

Sovellukset: Kattilan tulistinputket, korkean -lämpöhöyryputket, kaasuturbiinien apukomponentit, teollisuusuunien lämmityselementit, korkean-lämpötilojen reaktioastioiden laipat sähköntuotantoteollisuudessa.

Vastaavat arvosanat: UNS S30409, JIS SUS304H, EN 1.4307, GB 07Cr19Ni10

Q&A

Kysymys 1: Miksi 304H soveltuu korkean -lämpötilojen rasituksen-kantaville komponenteille? A1: 304H soveltuu korkean -lämpötilajännityksen-kantaviin komponentteihin pääasiassa sen kontrolloidun korkean hiilipitoisuuden (0,04-0,10 paino-%) vuoksi. Korkeissa lämpötiloissa 304H:n hiili yhdistyy kromin kanssa ja muodostaa stabiileja kromikarbideja, jotka voivat kiinnittää raerajoja ja estää rakeiden liukumisen, mikä parantaa merkittävästi korkean lämpötilan{20}}virumislujuutta. 700 asteen kulmassa 304H:n (suurempi tai yhtä suuri tai yhtä suuri kuin 75 MPa) 1000 tunnin virumismurtolujuus on 36 % korkeampi kuin 304 (suurempi tai yhtä suuri kuin 55 MPa), mikä mahdollistaa sen rakenteellisen vakauden pitkäaikaisessa-korkeassa{{22}{}{27}.lämpötilassa. Sitä vastoin 304:n alhainen hiilipitoisuus johtaa riittämättömään karbidien määrään korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa huonoon virumiskestävyyteen ja helppoon plastiseen muodonmuutokseen. Lisäksi 304H säilyttää hyvän hapettumiskestävyyden korkeissa lämpötiloissa, muodostaen tiheän oksidikalvon, joka kestää korkean lämpötilan kaasun korroosiota.

Kysymys 2: Mikä on pakollinen 304H:n{1}}jälkilämpökäsittelyn vaatimus? A2: 304H ruostumattomalle teräkselle on suoritettava jälki-hitsaushehkutus 850-900 asteessa, mitä seuraa ilmajäähdytys. Tämä lämpökäsittelyprosessi on pakollinen, koska hitsaus voi aiheuttaa jäännösjännitystä komponenttiin, mikä voi johtaa jännityskorroosiohalkeamiseen korkeissa lämpötiloissa. Hehkutus 850-900 asteessa voi tehokkaasti poistaa jäännösjännityksen, vähentää halkeiluriskiä. Samaan aikaan tämä lämpötila-alue voi liuottaa liiallisia hitsauksen aikana saostuneita kromikarbideja, jolloin vältetään kromipuutteisten vyöhykkeiden muodostuminen ja palautetaan hitsausalueen korroosionkestävyys. Hehkutusprosessin pitoajan tulee olla vähintään 30 minuuttia 25 mm paksuutta kohden riittävän lämmön tunkeutumisen varmistamiseksi. Ilmajäähdytys hehkutuksen jälkeen auttaa säilyttämään austeniittisen rakenteen ja välttämään hauraiden faasien muodostumisen varmistaen komponentin mekaaniset ominaisuudet.

Q3: Voiko 304 korvata 304H:n korkean lämpötilan stressiskenaarioissa? A3: Ei, 304 ei voi korvata 304H:ta korkean lämpötilan stressiskenaarioissa. Tärkein syy on merkittävä ero korkean lämpötilan{9}}virumislujuudessa näiden kahden välillä. Yli 600 asteen lämpötiloissa 304:n virumisvastus on riittämätön; Pitkäaikaisessa-korkeassa-lämpötilassa ja suuressa{15}}rasitusolosuhteissa se käy läpi ilmeisen plastisen muodonmuutoksen, mikä johtaa komponenttien rikkoutumiseen. Esimerkiksi kattilan tulistinputkissa, jotka toimivat 700 asteessa, 304 kokee liiallisen muodonmuutoksen lyhyessä ajassa, kun taas 304H voi säilyttää vakaan suorituskyvyn pitkään. Lisäksi 304H:n kontrolloitu hiilipitoisuus tasapainottaa korkean lämpötilan suorituskyvyn ja korroosionkestävyyden, kun taas 304:n alhainen hiilipitoisuus johtaa huonoon rakenteelliseen vakauteen korkeissa lämpötiloissa. 304:n käyttö korkean lämpötilan jännitysskenaarioissa ei ainoastaan ​​lyhennä komponentin käyttöikää, vaan aiheuttaa myös mahdollisia turvallisuusriskejä, kuten putkistojen vuotamisen.

Q4: Mitä eroa on hiilipitoisuuden säätölogiikassa 304H:n ja 304:n välillä? A4: 304H:n ja 304:n hiilipitoisuuden säätölogiikka on pohjimmiltaan erilainen johtuen niiden erilaisista sovellusskenaarioista. 304 on suunniteltu yleisiin vähäkorroosioympäristöihin, joten sen hiilipitoisuutta ohjataan alhaisella tasolla (alle 0,08 paino-%) rakeiden välisen korroosion riskin vähentämiseksi ja korroosionkestävyyden{9}priorisoimiseksi huoneen{9}lämmönkesto. Sitä vastoin 304H on suunniteltu korkean -lämpötilojen jännitystä{13}}kantaviin ympäristöihin, joten sen hiilipitoisuutta säädetään tietyllä alueella (0,04-0,10 paino-%). Alaraja 0,04 painoprosenttia varmistaa riittävän hiilen muodostamaan karbideja korkeissa lämpötiloissa, mikä tarjoaa tarvittavan virumislujuuden. 0,10 paino-%:n yläraja estää liiallisen hiilen muodostumisen, mikä johtaisi liialliseen karbidisaostumiseen, mikä vähentää huoneenlämpötilan korroosionkestävyyttä ja sitkeyttä. Tämän tarkan hiilipitoisuuden säädön avulla 304H tasapainottaa suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa ja korroosionkestävyyttä, mikä ei ole saavutettavissa 304:n hiilipitoisuusalueella.

K5: Mitkä ovat tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat 304H:n käyttöikään korkeissa lämpötiloissa? A5: Useat keskeiset tekijät vaikuttavat 304H:n käyttöikään korkeissa lämpötiloissa. Ensinnäkin käyttölämpötila: jatkuvan maksimikäyttölämpötilan (870 astetta) ylittäminen nopeuttaa hapettumista ja kovametallin karkenemista, mikä lyhentää merkittävästi käyttöikää. Toiseksi käytetyn jännityksen taso: suurempi jännitys lisää virumisen muodonmuutosnopeutta, mikä lyhentää virumismurtuman kestoa. Kolmanneksi{10}}hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn laatu: riittämätön hehkutuslämpötila tai pitoaika jättää jäännösjännitystä, mikä lisää jännityskorroosiohalkeilun riskiä. Neljänneksi korkean lämpötilan väliaineen koostumus: väliaineessa olevat syövyttävät kaasut, kuten rikkidioksidi tai kloridi-ionit, nopeuttavat 304H:n korroosiota ja lyhentävät sen käyttöikää. Viidenneksi materiaalin puhtaus: epäpuhtaudet, kuten fosfori ja rikki, vähentävät 304H:n korkean lämpötilan sitkeyttä ja virumislujuutta, mikä vaikuttaa käyttöikään. Käyttöiän pidentämiseksi on välttämätöntä valvoa tiukasti käyttölämpötilaa ja rasitusta, varmistaa oikea jälki{18}lämpökäsittely ja välttää syövyttäviä väliaineita.