新闻资讯
超超临界火电机组用S30432(Super304H)耐热不锈钢管
超超临界火电机组技术是优化中国电源结构和实现国家节能减排目标的战略性技术。中国已形成了超超临界火电机组的设计和制造能力,也积累了一定的使用和管理超超临界火电机组的经验。目前制约中国形成临界火电机组成套技术的瓶颈问题是以锅炉钢、叶片钢和转子钢为代表的高端耐热钢,其中就包括S30432(Super304H)钢管。为实现S30432钢管国产化,国内的冶金、机械和电力部门的研究所和企业经过十余年的联合攻关,基本上掌握了S30432钢管的最佳化学成分配比、最佳热加工和热处理工艺,已经有7家冶金企业可以批量供应高质量的S30432钢坯和钢管,产量将超过5000t/a。
S30432钢是日本住友金属公司和三菱重工在TP304H钢的基础上进行成分调整而研制成功的钢号,已大量用于制造超超临界火电机组的过热器和再热器,于2000年3月纳入ASTMA213/A213M和ASMECodeCase2328。
在ASMECC2328-1标准范围内对S30432钢管的化学成分进行优化对保证产品的性能是非常关键的。碳含量应控制在标准范围的下限,即应控制在0.07%~0.08%。本研究表明铜的质量分数在4.0%左右时,析出弥散效果最好,但综合考虑热加工性等,铜的含量控制在3.0%左右为宜。高铌含量对晶间腐蚀具有明显的抑制作用。此外,适当加入钼元素对保证钢管的综合性能有利,加入量在0.2%~0.4%。
在ASMECC2328-1标准范围内,S30432钢管的晶间腐蚀问题可以通过控制化学成分和热处理制度来避免。碳和铌含量对晶间腐蚀性能有显著影响。在碳的质量分数为0.58%~0.81%,铌的质量分数为0.30%~0.70%和碳的质量分数小于等于0.11%,铌的质量分数为0.70%范围内固溶态大于等于1100℃,S30432钢管不发生晶间腐蚀。按现行标准,碳和铌的成分控制应当在碳的质量分数小于等于0.081%,铌的质量分数为0.30%~0.60%,固溶温度高于1100℃。
S30432钢管的高温处理温度应高于1230℃,最终固溶热处理温度应在1140~1150℃,以保证钢管的晶粒度大于7级。
中国冶金企业试制的S30432钢管的各项常温力学性能和高温持久性能均达到了ASMECC2328-1和GB5310-2008等技术规范的要求。但是,中国制造的S30432钢管的性能与国际先进水平相比仍有差距,还有进一步优化和提升的空间。