末級過熱器管|末過管子 TP310HCbN Ф44.5*8.5
超超臨界機(jī)組在我國得到了大力發(fā)展,大量奧氏體不銹鋼管被廣泛應(yīng)用于制造超超臨界鍋爐的過熱器和再熱器。其中Super304H鋼和HR3C鋼是高參數(shù)鍋爐關(guān)鍵高溫部件的主要用料。
HR3C鋼(25Cr-20Ni-Nb-N)是20世紀(jì)80年代由日本住友金屬開發(fā)制造,在ASME標(biāo)準(zhǔn)中的材料牌號是TP310HCbN,在日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中的材料牌號是SUS310J1TB,在日本住友金屬中被命名為HR3C。由于Cr元素含量較高,材料的抗晶間腐蝕性能和抗點(diǎn)蝕性能良好,具有優(yōu)良的蠕變斷裂強(qiáng)度和更好的抗蒸汽氧化、抗煙氣腐蝕性能。
Super304H鋼(18Cr-9Ni-3Cu-Nb-N)是日本三菱重工和住友金屬在TP304H鋼的基礎(chǔ)上添加3.0%Cu,并以Nb、N合金化的18-8型耐熱鋼奧氏體鋼種。在高溫服役過程中,Super304H鋼析出大量含Nb元素的納米級第二相和富Cu相,析出強(qiáng)化的同時對材料的力學(xué)性能和抗腐蝕性能都有很大的提高。工程應(yīng)用中,為進(jìn)一步提高材料的抗蒸汽氧化性能,Super304H鋼管內(nèi)壁會進(jìn)行噴丸處理。
目前,Super304H鋼和HR3C鋼在鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)中被大量使用,有學(xué)者對這2種材料的高溫時效析出行為、高溫老化規(guī)律等進(jìn)行了對比。一般情況下,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為HR3C鋼的抗氧化性優(yōu)于Super304H 鋼。隨著不銹鋼管內(nèi)壁噴丸技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,越來越多的學(xué)者聚焦噴丸技術(shù)對材料抗氧化性的影響,文獻(xiàn)中指出,噴丸處理可顯著提高Super304H鋼的抗蒸汽氧化性能并提高表面氧化膜的抗剝落性能。
鍋爐是一種高溫高壓的動力設(shè)備,用于鍋爐上的材料在室溫下要有優(yōu)良的強(qiáng)韌性配合,要具備良好的熱強(qiáng)性,過熱器和再熱器材料應(yīng)有足夠高的蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和持久塑性。同HR3C鋼相比,Super304H鋼在室溫的強(qiáng)度低于HR3C,硬度也略低。但是在600 ℃ 以上的高溫段,Super304H鋼的許用應(yīng)力高于HR3C鋼。