304H nerūsējošais tērauds ar augstu-oglekli

304H ir 304 nerūsējošā tērauda variants ar augstu-oglekļa saturu ar kontrolētu oglekļa saturu, lai uzlabotu šļūdes izturību augstā-temperatūrā. Tas ir īpaši izstrādāts augstas{5}}temperatūras sprieguma-nesošajiem komponentiem, līdzsvarojot augstas-temperatūras veiktspēju un izturību pret koroziju, un to plaši izmanto elektroenerģijas ražošanas nozarē.

Ķīmiskais sastāvs (masas%): C=0.04-0.10, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 2,00, P mazāks vai vienāds ar 0,045, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Fe=bilance

Mehāniskās īpašības (rūdītas): stiepes izturība ir lielāka vai vienāda ar 515 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 205 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 40%, cietība mazāka vai vienāda ar 201 HB

Veiktspējas priekšrocības: Lieliska augstas{0}}temperatūras šļūdes izturība, īpaši stabila pie 600-870 grādiem; laba augstas -temperatūras oksidācijas izturība; līdzīga telpas -temperatūras izturība pret koroziju līdz 304; piemērots augstas-temperatūras spriedzi nesošiem scenārijiem.

Lietojumprogrammas: katlu pārkarsētāja caurules, augstas -temperatūras tvaika cauruļvadi, gāzturbīnu palīgkomponenti, rūpniecisko krāšņu sildelementi, augstas -temperatūras reakcijas tvertņu atloki elektroenerģijas ražošanas nozarē.

Līdzvērtīgas pakāpes: UNS S30409, JIS SUS304H, EN 1.4307, GB 07Cr19Ni10

Q&A

1. J. Kāpēc 304H ir piemērots augstas -temperatūras sprieguma-nesošajiem komponentiem? A1: 304H ir piemērots augstas -temperatūras spriegumu-nesošām detaļām, galvenokārt kontrolētā augstā oglekļa satura dēļ (0,04-0,10 masas%). Augstās temperatūrās 304H ogleklis savienojas ar hromu, veidojot stabilus hroma karbīdus, kas var nostiprināt graudu robežas un novērst graudu slīdēšanu, tādējādi ievērojami uzlabojot šļūdes stiprību augstā{20}}temperatūrā. Pie 700 grādiem 1000 h šļūdes pārrāvuma izturība 304H (lielāka vai vienāda ar 75 MPa) ir par 36% augstāka nekā 304 (lielāka vai vienāda ar 55 MPa), ļaujot tai saglabāt struktūras stabilitāti ilgtermiņa -augstas{{22}{}{27}temperatūras un augsta sprieguma apstākļos. Turpretim 304 zemais oglekļa saturs rada nepietiekamu karbīdu daudzumu augstās temperatūrās, izraisot sliktu šļūdes pretestību un vieglu plastisko deformāciju. Turklāt 304H saglabā labu augstas -temperatūras oksidācijas izturību, veidojot blīvu oksīda plēvi, kas ir izturīga pret gāzes koroziju augstā temperatūrā.

2. jautājums. Kāda ir obligātā prasība pēc-metināšanas termiskās apstrādes 304H? A2: 304H nerūsējošajam tēraudam ir jāveic pēc-metināšanas rūdīšana 850-900 grādu temperatūrā, kam seko gaisa dzesēšana. Šis termiskās apstrādes process ir obligāts, jo metināšana var izraisīt komponentā atlikušo spriegumu, kas var izraisīt sprieguma korozijas plaisāšanu augstas temperatūras vidē. Atkausēšana 850-900 grādu temperatūrā var efektīvi novērst atlikušo spriegumu, samazināt plaisāšanas risku. Tikmēr šis temperatūras diapazons var izšķīdināt lieko hroma karbīdu, kas nogulsnēts metināšanas laikā, izvairoties no hroma noplicinātu zonu veidošanās un atjaunojot metinājuma vietas izturību pret koroziju. Atlaidināšanas procesa noturēšanas laikam jābūt vismaz 30 minūtēm uz 25 mm biezuma, lai nodrošinātu pietiekamu siltuma iekļūšanu. Gaisa dzesēšana pēc atkausēšanas palīdz saglabāt austenīta struktūru un izvairīties no trauslu fāžu veidošanās, nodrošinot detaļas mehāniskās īpašības.

3. jautājums. Vai 304 var aizstāt 304H augstas temperatūras stresa scenārijos? A3: Nē, 304 nevar aizstāt 304H augstas temperatūras stresa scenārijos. Galvenais iemesls ir ievērojamā atšķirība starp šļūdes stiprumu augstā temperatūrā{9}}. Temperatūrā virs 600 grādiem 304 šļūdes pretestība nav pietiekama; ilgstošas-augstas-temperatūras un lielas-sprieguma apstākļos tas tiks pakļauts acīmredzamai plastiskai deformācijai, izraisot komponentu atteici. Piemēram, katla pārkarsētāja caurulēs, kas darbojas 700 grādu leņķī, 304 īsā laika periodā piedzīvos pārmērīgu deformāciju, savukārt 304H var ilgstoši uzturēt stabilu veiktspēju. Turklāt 304H kontrolētais oglekļa saturs līdzsvaro augstu -temperatūras veiktspēju un izturību pret koroziju, savukārt 304 zemais oglekļa saturs rada sliktu augstas{24}}temperatūras struktūras stabilitāti. Izmantojot 304 augstas-temperatūras spriedzes scenārijos, ne tikai samazināsies komponenta kalpošanas laiks, bet arī tiks radīts potenciāls drošības apdraudējums, piemēram, cauruļvada noplūde.

Q4: Kāda ir atšķirība oglekļa satura kontroles loģikā starp 304H un 304? A4: Oglekļa satura kontroles loģika 304H un 304 būtiski atšķiras to atšķirīgo pielietojuma scenāriju dēļ. 304 ir paredzēts vispārējai zemas-korozijas videi, tāpēc tā oglekļa saturs tiek kontrolēts zemā līmenī (mazāks par vai vienāds ar 0,08 masu%), lai samazinātu starpgranulārās korozijas risku, kā arī telpas {9}izturību pret koroziju un temperatūru. Turpretim 304H ir paredzēts vidēm ar augstu -temperatūras slodzi{13}}, tāpēc tā oglekļa saturs tiek kontrolēts noteiktā diapazonā (0,04-0,10 masas%). Apakšējā robeža 0,04 masas % nodrošina pietiekamu oglekļa daudzumu, lai augstā temperatūrā veidotu karbīdus, nodrošinot nepieciešamo šļūdes stiprību. Augšējā robeža — 0,10 masas % novērš pārmērīgu oglekļa daudzumu, kas var izraisīt pārmērīgu karbīda nokrišņu veidošanos, samazinot telpas temperatūras izturību un izturību pret koroziju. Šī precīzā oglekļa satura kontrole ļauj 304H līdzsvarot veiktspēju augstā temperatūrā un izturību pret koroziju, kas nav sasniedzama ar 304 oglekļa satura diapazonu.

5. jautājums. Kādi ir galvenie faktori, kas ietekmē 304H kalpošanas laiku augstas temperatūras apstākļos? A5: vairāki galvenie faktori ietekmē 304H kalpošanas laiku augstas temperatūras vidēs. Pirmkārt, darba temperatūra: maksimālās nepārtrauktās ekspluatācijas temperatūras pārsniegšana (870 grādi) paātrinās oksidāciju un karbīda raupināšanu, ievērojami samazinot kalpošanas laiku. Otrkārt, pielietotā sprieguma līmenis: lielāks spriegums palielinās šļūdes deformācijas ātrumu, saīsinot šļūdes pārrāvuma kalpošanas laiku. Treškārt, pēc-metinātās šuves termiskās apstrādes kvalitāte: nepietiekama atlaidināšanas temperatūra vai noturēšanas laiks atstās atlikušo spriegumu, palielinot sprieguma korozijas plaisāšanas risku. Ceturtkārt, augstas temperatūras vides sastāvs: korozīvās gāzes, piemēram, sēra dioksīds vai hlorīda joni vidē, paātrinās 304H koroziju, samazinot tā kalpošanas laiku. Piektkārt, materiāla tīrība: piemaisījumi, piemēram, fosfors un sērs, samazina stingrību augstā temperatūrā un 304H šļūdes izturību, ietekmējot kalpošanas laiku. Lai pagarinātu kalpošanas laiku, ir stingri jākontrolē darba temperatūra un spriegums, jānodrošina pareiza pēc-metināšanas termiskā apstrāde un jāizvairās no korozīvas vides.