Neuentwicklung von Stahl für Druckbehälter
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Neuentwicklung von Stahl für Druckbehälter
Für Hochtemperaturkomponenten von Kesselüberhitzern und Zwischenüberhitzern liegt der Betriebstemperaturbereich bei überkritischen und ultraüberkritischen Dampfparametern bei 560-650 Grad. Im Tieftemperaturbereich wird üblicherweise 9-12 % Cr-Stahl verwendet. Aus Sicht der Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit ist es am besten, 12 % Cr-Stahl zu wählen. Bei hohen Temperaturen über 600 Grad muss hochlegierter hitzebeständiger Austenit-Chrom-Nickel-Stahl verwendet werden. Nach jüngsten Forschungsergebnissen sollte austenitischer Stahl mit einem Chromgehalt von mehr als 20 % ausgewählt werden, z. B. 25Cr-20, um eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen für Hochtemperatur-Überhitzer- und Zwischenüberhitzer-Rohrverbindungen zu gewährleisten. NiNbN (HR3C), 23Cr-18NiCuWNbN (SAVE25), 22Cr-15NiNbN (Tempaloy A-3) und 20Cr-25NiMoNbTi (NF709).
Bei relativ hohen Dampfparametern (375 bar/700 Grad) kann der austenitische Stahl im Auslassbereich des Überhitzers aufgrund der unzureichenden Zeitstandfestigkeit die Anforderungen nicht erfüllen und es müssen Nickelbasislegierungen wie Alloy617 verwendet werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen austenitischen hitzebeständigen Stählen weist moderner austenitischer hitzebeständiger Stahl die größte Eigenschaft auf, Mehrkomponenten-Karbid-Verstärkungselemente zu enthalten, was die Zeitstandfestigkeit des Stahls erheblich verbessert.
Für die dickwandigen Komponenten wie den Hochdruck-Auslasssammler und die Hauptdampfleitung von überkritischen Kesseleinheiten wird hauptsächlich verbesserter martensitischer Chromstahl mit 9-12 % Cr verwendet.
Das Entwicklungsmuster von 9-12 % martensitischem Chromstahl ähnelt dem oben genannten austenitischen hitzebeständigen Stahl, der sich von der primitivsten binären Cr-Mo-Legierung zu einer Mehrkomponentenlegierung entwickelt. Sein Hauptaugenmerk liegt darauf, die Warmzeitstandfestigkeit des Stahls so weit wie möglich zu verbessern, die Wandstärke dickwandiger Bauteile zu reduzieren, den Herstellungsprozess zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu senken. Die oben genannten Stahlsorten haben ihre Schweißbarkeit aufgrund der strengen Kontrolle des Kohlenstoff-, Schwefel- und Phosphorgehalts deutlich verbessert. Überkritische und überkritische Kessel wurden nach und nach im Ausland gefördert und eingesetzt, was zu erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen führte.
Neuentwicklung von Stahl für Druckbehälter
In den letzten Jahren verlief die Entwicklung von Stahl für Druckbehälter anders als für Kessel. Sein Hauptaugenmerk liegt auf der Verbesserung der Reinheit von Stahl, d. h. auf dem Einsatz verschiedener fortschrittlicher Schmelztechnologien, um den Gehalt an schädlichen Verunreinigungen wie Schwefel, Phosphor, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff im Stahl zu minimieren. Die Innovation dieser metallurgischen Technologien verbessert nicht nur die Schlagzähigkeit von Stahl erheblich, insbesondere die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen, die Reckalterungsbeständigkeit, die Anlasssprödigkeit, die Neutronenamplitudenversprödungsbeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit, sondern verbessert auch seine Verarbeitungsleistung, einschließlich der Schweißbarkeit, erheblich Heißarbeitsleistung.
Beim Vergleich der chemischen Zusammensetzung, der Kerbschlagzähigkeit bei verschiedenen Temperaturen und der Schlagzähigkeit nach Reckalterung von 16MnR-Stahlplatten, die mit herkömmlichen und modernen Schmelzverfahren gewalzt wurden, zeigen die Daten, dass der extrem niedrige Schwefel-, Phosphor- und Stickstoffgehalt die Niedrigtemperatur deutlich verbessert. Temperaturschlagzähigkeit und Reckalterungsbeständigkeit von gewöhnlichem niedriglegiertem Stahl.
Eine hochreine Reinigung spielt auch eine sehr gute Rolle für die Kerbschlagzähigkeit von 9 % Ni-Stahl bei der ultimativen Arbeitstemperatur (-196 Grad) für den Einsatz bei tiefen Niedertemperaturen, gemäß der amerikanischen ASTM A353 und A553 (9 %). Ni)-Stahlstandards
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