日前,在由中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、國(guó)家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺(tái)共同主辦、首航高科能源技術(shù)股份有限公司聯(lián)合主辦的2022中國(guó)風(fēng)光熱互補(bǔ)新能源基地開發(fā)大會(huì)上,酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司不銹鋼研究所副所長(zhǎng)李具倉(cāng)博士分享了高溫熔鹽儲(chǔ)罐對(duì)于不銹鋼板材選型的具體要求并結(jié)合酒鋼光熱發(fā)電高溫熔鹽儲(chǔ)罐專用J347H不銹鋼產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
圖1:李具倉(cāng)博士作主題發(fā)言
據(jù)李具倉(cāng)博士介紹,由于需要儲(chǔ)存高溫熔鹽(40%硝酸鉀+60%硝酸鈉),光熱電站熔鹽罐對(duì)罐體的材料要求較高(50MW熔鹽儲(chǔ)罐參數(shù)見下表)。
表1:50MW熔鹽儲(chǔ)罐參數(shù)
熔鹽罐板材選用不銹鋼產(chǎn)品,其主要性能參數(shù)一般需達(dá)到下列條件:
高溫性能:高溫(593℃)力學(xué)性能:Rp0.2≥137;Mpa,Rm≥280Mpa。
晶粒度及析出相:晶??刂圃?-7級(jí)范圍內(nèi)。
耐腐蝕性能:耐熔鹽腐蝕速率達(dá)到國(guó)外領(lǐng)先水平。
焊接性能:焊接后鋼板按照ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)Rm≥515MPa,焊口無敏化現(xiàn)象。
隨后,李具倉(cāng)博士詳細(xì)分享了酒鋼研發(fā)的J347H不銹鋼產(chǎn)品以及相關(guān)國(guó)際產(chǎn)品針對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐使用條件研究的各項(xiàng)結(jié)果。
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李具倉(cāng)博士:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位朋友,下午好!
我就酒鋼光熱發(fā)電高溫熔鹽儲(chǔ)罐專用J347H產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
第一部分,酒泉鋼鐵集團(tuán)公司及不銹鋼簡(jiǎn)介。
酒鋼地處甘肅省嘉峪關(guān)市,始建于1958年,是國(guó)家“一五”時(shí)期規(guī)劃建設(shè)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè),也是我國(guó)西北地區(qū)建設(shè)最早、規(guī)模最大、黑色與有色并舉的多元化現(xiàn)代企業(yè)集團(tuán)。
酒鋼擁有鏡鐵山礦和西溝石灰石礦兩座礦山,形成了從采礦、選礦、燒結(jié)、焦化到煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋完整配套的碳鋼和不銹鋼現(xiàn)代化工藝生產(chǎn)線。鋼鐵產(chǎn)業(yè)具備年產(chǎn)粗鋼1105萬噸生產(chǎn)能力;有色產(chǎn)業(yè)具有年產(chǎn)電解鋁170萬噸、鋁板帶鑄軋材60萬噸的生產(chǎn)能力;電力能源產(chǎn)業(yè)已形成電力總裝機(jī)3446MW的自備火電裝機(jī)容量;裝備制造產(chǎn)業(yè)涵蓋了冶金、風(fēng)電、光伏、光電等裝備,年制造加工能力17萬噸。
酒鋼宏興股份不銹鋼分公司成立于2005年10月,擁有從煉鋼、熱軋到冷軋完整配套生產(chǎn)線及當(dāng)今世界一流的不銹鋼生產(chǎn)裝備和先進(jìn)的工藝技術(shù)。現(xiàn)已形成120萬噸不銹鋼板坯、110萬噸不銹鋼熱軋卷材、100萬噸不銹鋼熱軋酸洗產(chǎn)品、70萬噸不銹鋼冷軋酸洗產(chǎn)品和15萬噸不銹鋼中厚板產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。
酒鋼不銹鋼產(chǎn)品主要有四大類:
第一類:熱軋黑卷:厚度:3.0~12mm,寬度:750~1600mm;
第二類:酸洗中厚板:厚度:4.0~100mm,寬度:1500~2500mm;
第三類:熱軋酸洗產(chǎn)品(No.1):厚度:2.8~8mm,寬度:750~1600mm;
第四類:冷軋酸洗產(chǎn)品(2B):厚度:0.25~4.0mm,寬度:750~1600mm。
光熱熔鹽儲(chǔ)罐用材主要為酸洗中厚板產(chǎn)品。
第二部分,酒鋼不銹鋼技術(shù)研發(fā)質(zhì)量體系。
酒鋼不銹鋼產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)由研發(fā)團(tuán)隊(duì),技術(shù)質(zhì)量管控團(tuán)隊(duì)以及市場(chǎng)營(yíng)銷服務(wù)團(tuán)隊(duì)組成。
不銹鋼體系認(rèn)證方面,均已按照國(guó)家和行業(yè)規(guī)定通過了質(zhì)量管理體系認(rèn)證、職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證、環(huán)境管理體系認(rèn)證、CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書等國(guó)內(nèi)和國(guó)際認(rèn)證。
不銹鋼產(chǎn)品認(rèn)證方面,根據(jù)產(chǎn)品的使用要求,通過了中國(guó)船級(jí)社,英勞船級(jí)社、挪威船級(jí)社和法國(guó)船級(jí)社等權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。
此外酒鋼也有特種設(shè)備制造生產(chǎn)許可證,通過了歐盟PED4.3認(rèn)證(歐盟壓力設(shè)備指令),可出具3.1格式材料證明書;還有中核集團(tuán)合格供應(yīng)商證書,中石油、中石化,中海油一級(jí)供應(yīng)商資質(zhì)。
第三部分,酒鋼不銹裝備介紹。
酒鋼不銹鋼加工裝備大都是進(jìn)口國(guó)際上最先進(jìn)的設(shè)備,在原來的不銹鋼的生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)改造,所以我們的裝備從煉鋼、熱軋到最后冷軋都是世界一流設(shè)備。
圖3.1:酒鋼中厚板退火酸洗相關(guān)設(shè)備
尤其是酸洗中厚板采用的立式酸洗槽【見上圖】,加熱的均勻性和酸洗的均勻性好,有利于組織的均勻和獲得優(yōu)良的酸洗表面質(zhì)量。
第四部分,酒鋼不銹產(chǎn)品體系及典型應(yīng)用。
酒鋼不銹鋼產(chǎn)品涵蓋了奧氏體、馬氏體、雙相和鐵素體四大體系,目前有71種不同規(guī)格產(chǎn)品,具體見圖4.1和圖4.2。
圖4.1:酒鋼不銹鋼鋼種牌號(hào)
圖4.2:酒鋼不銹鋼400系列鋼種牌號(hào)
1、奧氏體不銹鋼
第一耐熱奧氏體不銹鋼,擁有足夠高的高溫強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度與之相適應(yīng)的塑性;足夠高的化學(xué)穩(wěn)定性(抗氧化、抗腐蝕等);良好的加工特性及物理性能。包含321、309、310S、347(H)鋼種。
第二耐蝕奧氏體不銹鋼,腐蝕較為苛刻的環(huán)境下穩(wěn)定性優(yōu)異;良好的加工特性及物理性能。包含304、321、316L鋼種。
第三超級(jí)奧氏體不銹鋼904l和254SMo:904L超級(jí)奧氏體不銹鋼,擁有優(yōu)良的耐蝕性,廣泛應(yīng)用于化工造紙、污水處理等行業(yè),如:化纖、化工廠醋酸去除塔再沸器;制藥廠真空提煉中的攪拌機(jī)軸、漿葉和加熱盤管;濕法磷酸裝置萃取槽的預(yù)埋件等;精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)中的溶劑汽提塔、蒸餾釜及攪拌機(jī)等;已供貨賽德力制造藥用離心機(jī)使用。254SMO為6Mo型超級(jí)奧氏體不銹鋼,PREN值高達(dá)43,被廣泛用于高濃度氯離子介質(zhì)、海水等苛刻環(huán)境,如:海水環(huán)境:海水淡化裝置、海水換熱器、電容器電子管等;高濃度氯離子環(huán)境:紙漿造紙工業(yè)各種漂白裝置;高濃度食鹽環(huán)境:樹脂制造裝置、藥品的反應(yīng)容器以及配管;化工行業(yè):酚精煉裝置蒸發(fā)塔等;產(chǎn)品已供蘭石裝備股份有限公司試用合格。
2、雙相不銹鋼方面
酒鋼目前已形成2101、2205、2304、2507四大系列雙相不銹鋼品牌,廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、換熱器、水電等領(lǐng)域。此前歐洲材料研究院(CSM)對(duì)酒鋼2205雙相不銹鋼NO.1板、2B板和中厚產(chǎn)品進(jìn)行了綜合性評(píng)價(jià),結(jié)果表明酒鋼2205達(dá)到了相關(guān)歐洲鋼鐵公司產(chǎn)品水平。
3、馬氏體不銹鋼
酒鋼已擁有馬氏體系列化產(chǎn)品,30Cr13、40Cr13、50Cr15MoV等產(chǎn)品已進(jìn)入宜家家居、陽江十八子、金石、金輝、永光等國(guó)內(nèi)高端刀具制造企業(yè)。刮胡刀片用6Cr13高碳馬氏體鋼在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)常規(guī)工藝批量生產(chǎn)的技術(shù)突破,產(chǎn)品質(zhì)量滿足用戶要求,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率到達(dá)70%以上。
4、普通430鐵素體不銹鋼
第一430DQA(深沖材)產(chǎn)品具有良好深沖性能,被瑞典宜家、北美韋伯指定用于餐廚具制品;海爾、老板、格蘭仕、美的等用于洗衣機(jī)、油煙機(jī)、微波爐、冰箱等家電制品。
第二430 FRA(面板材)產(chǎn)品具有高的材質(zhì)純凈度,已成為上海實(shí)達(dá)、蘇州日礦、浙江甬金等國(guó)內(nèi)知名精密帶加工企業(yè)的主要供貨商;酒鋼J430KJ(抗菌用材)不銹鋼為國(guó)內(nèi)首家批量生產(chǎn),為合金型抗菌不銹鋼一種,經(jīng)中科院和SGS檢測(cè),大腸桿菌和金黃色葡萄菌抗菌率均超過99%。
5、超純鐵素體不銹鋼
第一汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼:酒鋼汽車排氣系統(tǒng)用超純鐵素體不銹鋼覆蓋排氣系統(tǒng)用冷、熱段材料所有牌號(hào)409L、439、436L、441、444、429,432等,產(chǎn)品已向佛吉亞、天納克、克康三個(gè)世界最大的一級(jí)配套商供貨。
第二建筑裝飾用不銹鋼:酒鋼建筑裝飾用超純鐵素體不銹鋼以電梯面板和建筑屋面及幕墻用途為主,主要牌號(hào)包括439、443、445J1、445J2不銹鋼。
第三汽車裝飾條用J442D和J436D超純鐵素體不銹鋼,主要替代日本進(jìn)口產(chǎn)品,具備高光澤度、細(xì)膩平滑表面和優(yōu)良的耐腐蝕性能和成型性能,目前已對(duì)日產(chǎn)汽車以及長(zhǎng)安等國(guó)內(nèi)汽車品牌進(jìn)行供貨。
6、個(gè)性化定制產(chǎn)品
酒鋼已經(jīng)批量向某國(guó)際知名品牌手機(jī)供貨低磁導(dǎo)率、高純凈不銹鋼316Li;向中科院高能物理研究所在建中微子實(shí)驗(yàn)室批量供貨低本底、超純凈、高耐蝕不銹鋼;給德國(guó)漢能批量供貨高強(qiáng)不銹鋼。
目前,酒鋼不銹鋼正在給軍方開發(fā)低溫風(fēng)洞專用用304L/304LN不銹鋼;開發(fā)替代進(jìn)口鋁電解長(zhǎng)壽命陰極專用不銹鋼和退火爐長(zhǎng)壽命耐熱不銹鋼。
7、有色產(chǎn)品加工
依托不銹鋼生產(chǎn)裝備,在國(guó)內(nèi)第一家開發(fā)出了卷狀鈦材的熱軋、冷軋生產(chǎn)工藝,目前鈦帶材產(chǎn)品加工已經(jīng)形成系列化,有25家加工用戶,年加工量5000噸。
在鈦卷生產(chǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋯卷和鎳卷的加工生產(chǎn),目前鋯卷軋制、退火酸洗工藝已經(jīng)穩(wěn)定。
第五部分,酒鋼光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)罐專用J347H介紹。
酒鋼研發(fā)的J347H產(chǎn)品主要針對(duì)塔式光熱電站高溫熔鹽罐,由于其儲(chǔ)存高溫熔鹽,對(duì)罐體的材料要求較高。主要技術(shù)要求為:
高溫性能:高溫(593℃)力學(xué)性能:Rp0.2≥137;Mpa,Rm≥280Mpa。
晶粒度及析出相:晶粒控制在4-7級(jí)范圍內(nèi)。
耐腐蝕性能:耐熔鹽腐蝕速率達(dá)到國(guó)外領(lǐng)先水平。
焊接性能:焊接后鋼板按照ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)Rm≥515MPa,焊口無敏化現(xiàn)象。
酒鋼從2019年開始J347H研制,與蘭州理工、北京科技大學(xué)、蘭石、蘭濱等單位合作成立創(chuàng)新聯(lián)合體進(jìn)行了研發(fā),并立為甘肅省重大專項(xiàng)。研制的目標(biāo):達(dá)到國(guó)外知名企業(yè)安塞樂米塔爾的水平。
在光熱系統(tǒng)中,J347H產(chǎn)品主要用于熔鹽儲(chǔ)罐和高溫介質(zhì)的傳導(dǎo)管道和設(shè)備,下面我把J347H的成分設(shè)計(jì),及相關(guān)性能做一個(gè)分享。
1、化學(xué)成份設(shè)計(jì)
按照國(guó)標(biāo)、美標(biāo),歐標(biāo),結(jié)合熔鹽儲(chǔ)罐的使用環(huán)境和變化,酒鋼對(duì)成分進(jìn)行了優(yōu)化,添加了一些標(biāo)準(zhǔn)沒有明確要求的元素,主要成分見表5.1。
表5.1:酒鋼J347H不銹鋼主要化學(xué)成分與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際產(chǎn)品對(duì)比
2、鑄坯等軸率和夾雜物分析
與常規(guī)347H產(chǎn)品鑄坯等軸晶率為0%相比,熔鹽儲(chǔ)罐專用J347H的鑄坯等軸晶率達(dá)到25%,這個(gè)指標(biāo)對(duì)后續(xù)產(chǎn)品的組織和性能的均勻性有很大影響。
圖5.1:夾雜物對(duì)比
鑄坯夾雜物與國(guó)外米塔爾的對(duì)比發(fā)現(xiàn):米塔爾的夾雜物主要為Al2O3、CaSiO3和Al2O3-MnS-CaS復(fù)合夾雜物,酒鋼J347H中夾雜物主要為Al2O3、CaSiO3。從上圖夾雜物的評(píng)級(jí)可以看出,酒鋼J347H夾雜物控制較好。
從成分分析,國(guó)外米塔爾的硫含量比酒鋼高很多,這也是導(dǎo)致他們產(chǎn)品中A類硫化物夾雜物較多的原因。
3、晶粒度分析
晶粒度這個(gè)指標(biāo)其實(shí)對(duì)熔鹽罐制造來說比較重要,因?yàn)楦邷厝埯}罐在高溫下使用,從材料學(xué)角度看,晶粒度大一些,材料的高溫性能和穩(wěn)定性會(huì)好一些。表5.2為晶粒度的檢測(cè)結(jié)果:安賽樂米塔爾測(cè)試產(chǎn)品厚度為12mm,晶粒度接近7級(jí),酒鋼產(chǎn)品分不同規(guī)格進(jìn)行了檢測(cè),晶粒度基本都在4-7。
表5.2:晶粒度對(duì)比
4、析出相分析
在J347H中析出相對(duì)其高溫性能和耐蝕性能都有一定的影響,因此對(duì)析出相的研究是不可缺少的。
圖5.2:為酒鋼J347H析出相和米塔爾析出相的對(duì)比(上:安賽樂米塔爾347H析出相;下:酒鋼J347H析出相)
從圖5.2電鏡分析結(jié)果可以看出:酒鋼J347H的析出量比安賽樂米塔爾要多,析出更完全,析出量多、析出更完全可提高產(chǎn)品的力學(xué)性能、改善耐蝕性能。
5、耐蝕性能分析
標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)347H沒有耐蝕性能要求,由于熔鹽罐內(nèi)壁接觸高溫熔鹽,使用溫度接近材料的敏化溫度,易使材料敏化發(fā)生晶間腐蝕和均勻腐蝕,同時(shí)由于熔鹽純度的影響,也會(huì)發(fā)生點(diǎn)腐蝕,因此對(duì)材料耐蝕性能的研究,尤其重要。酒鋼從電化學(xué)的角度對(duì)材料做了均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕對(duì)比試驗(yàn),也模擬使用環(huán)境采用失重法做了耐蝕性的對(duì)比試驗(yàn)。
腐蝕試樣編號(hào)對(duì)應(yīng)材料:1#-普通347H;2#-酒鋼熔鹽專用J347H未進(jìn)行特殊處理;3#-酒鋼熔鹽專用J347H(優(yōu)化工藝)。
5.1均勻腐蝕
按照美國(guó)電化學(xué)均勻腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)ASTM G3-2014,對(duì)材料在5%硫酸介質(zhì)中進(jìn)行了耐均勻腐蝕性能表征,結(jié)果如圖5.4。
圖5.3:均勻腐蝕性試驗(yàn)結(jié)果
從圖5.3可以看出:3#樣品基本無活化腐蝕電流峰,且為鈍電流密度很低,鈍化態(tài)穩(wěn)定,其耐5%硫酸介質(zhì)的均勻腐蝕能力最強(qiáng),優(yōu)于1#樣品和2#樣品,說明酒鋼熔鹽專用材J347H耐5%硫酸介質(zhì)的均勻腐蝕優(yōu)良,優(yōu)于普通347H,同時(shí)說明處理工藝對(duì)J347H的耐蝕性能也有一定的影響。
5.2點(diǎn)腐蝕
按照日本點(diǎn)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)JIS G0577-2014,對(duì)材料在3.5%氯化鈉溶液中點(diǎn)蝕電位進(jìn)行了表征,結(jié)果如圖5.4。
圖5.5:點(diǎn)蝕試驗(yàn)結(jié)果
從圖5.4可以看出:3#樣品的耐點(diǎn)蝕能力較強(qiáng),且鈍化膜十分穩(wěn)定,沒有大量的點(diǎn)蝕形核位點(diǎn);而1#和2#樣品的耐點(diǎn)蝕能力差,鈍化態(tài)始終伴隨著大量非穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕峰,鈍化膜上存在大量可供點(diǎn)蝕發(fā)生的形核位置,說明酒鋼熔鹽專用材J347H耐3.5%氯化鈉介質(zhì)的點(diǎn)腐蝕優(yōu)良。
5.3晶間腐蝕
按照日本晶間腐蝕標(biāo)準(zhǔn)(動(dòng)電位再活化法)JIS G0580-2003JIS G0577-2014,對(duì)材料進(jìn)行了敏化處理,并對(duì)耐敏化態(tài)晶間腐蝕能力進(jìn)行了表征,結(jié)果如下圖5.5
圖5.5:晶間蝕試驗(yàn)結(jié)果
從圖5.5可以得出:3#樣品敏化狀態(tài)體現(xiàn)了正常的活化-鈍化轉(zhuǎn)變行為,且其活化電流峰相較1#和2#樣品的對(duì)應(yīng)狀態(tài)呈現(xiàn)大幅度降低,其再活化率也處于極低數(shù)值,因此3#樣品具有很強(qiáng)的耐敏化態(tài)晶間腐蝕能力,說明酒鋼熔鹽專用材J347H有很強(qiáng)的耐敏化態(tài)晶間腐蝕能力。
從這三個(gè)方面來說,材料的耐蝕性能不但與材料本身材質(zhì)有關(guān),還與工藝以及后續(xù)的處理有關(guān)。
5.4模擬實(shí)際工況試驗(yàn)
為了模擬實(shí)際工況條件,我們委托蘭州理工大學(xué)對(duì)材料在600℃硝酸鹽熔鹽(40%KNO3+60%NaNO3(wt.%)中進(jìn)行腐蝕試驗(yàn),利用失重法檢測(cè)均勻腐蝕結(jié)果。
通過檢測(cè),國(guó)外安賽樂米塔爾347H不銹鋼在600℃/120h的腐蝕速率為0.02377mm/a,酒鋼J347H在600℃/120h的腐蝕速率為0.01317mm/a,說明酒鋼J347H不銹鋼在600℃硝酸熔鹽中耐腐蝕性能與國(guó)外安賽樂米塔爾相當(dāng),能達(dá)到米塔爾的水品。
6、力學(xué)性能
6.1室溫25℃下力學(xué)性能
表5.3:347H室溫力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)值
酒鋼J347H室溫力學(xué)性能不管是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率還是硬度都能滿足美標(biāo),歐標(biāo)和國(guó)標(biāo)要求。
6.2高溫593℃下的力學(xué)性能
雖然標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高溫熔鹽罐材料的高溫力學(xué)性能沒有明確的要求,但是高溫熔鹽罐的使用溫度達(dá)到565℃,使用過程中熔鹽罐受到一定的載荷作用,因此對(duì)材料的高溫力學(xué)性能的研究非常重要,西班牙知名熔鹽電站總承包企業(yè)Emypro S.A.(是一家為化工、石化、太陽能光熱等行業(yè)制造和建設(shè)儲(chǔ)罐,管道設(shè)施和“交鑰匙”工程的專業(yè)公司。目前已成功設(shè)計(jì)并建設(shè)過多個(gè)海外知名的光熱電站儲(chǔ)罐項(xiàng)目)研究提出:高溫熔鹽罐的材料在593℃屈服強(qiáng)度Rp0.2≥137Mpa;抗拉強(qiáng)度Rm≥280Mpa。酒鋼委托蘭石集團(tuán)對(duì)J347H不同規(guī)格的高溫力學(xué)性能進(jìn)行了檢測(cè)并與米塔爾同規(guī)格產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比,具體見表5.4。
表5.4:347H高溫力學(xué)性能行業(yè)要求及檢測(cè)值
從表5.4可以看出:酒鋼J347H在593℃不同厚度規(guī)格的屈服強(qiáng)度在147-200MPa,抗拉強(qiáng)度在355-430MPa,符合Emypro S.A.公司提出的行業(yè)要求;米塔爾和酒鋼J347H板厚12mm產(chǎn)品的高溫力學(xué)性能相當(dāng)。
6.3高溫蠕變性能
高溫熔鹽罐中的熔鹽在使用過程中也在不斷變化,熔鹽罐受到一定載荷和沖擊,罐體材料除了受到載荷外還存在一定的應(yīng)力。因此酒鋼委托蘭石集團(tuán)對(duì)J347H做了高溫蠕變性能的檢測(cè)。蠕變溫度為593℃,載荷比取0.5σs、0.75σs、σs三個(gè)載荷比,蠕變曲線如圖5.6。
圖5.6:高溫蠕變曲線
從圖中可以看出載荷比為σs時(shí)蠕變曲線呈現(xiàn)出完整的蠕變?nèi)A段;載荷比為0.5σs和0.75σs時(shí)蠕變曲線經(jīng)過短暫的蠕變第一階段就進(jìn)入蠕變第二階段,隨著蠕變時(shí)間的增加,材料的應(yīng)變幾乎保持不變,至實(shí)驗(yàn)結(jié)束未進(jìn)入蠕變第三階段。測(cè)試結(jié)果來看,酒鋼J347H滿足可長(zhǎng)期在400℃(冷)/565℃(熱)范圍內(nèi)穩(wěn)定使用,同時(shí)具備應(yīng)力水平(國(guó)內(nèi)熔鹽研究單位建議≥97MPa,最低不小于70MPa)條件。
7、焊接性能
根據(jù)熔鹽罐現(xiàn)場(chǎng)制造的條件,我們分別采用了二保焊和手工焊條電弧焊兩種方法進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)檢測(cè):焊縫區(qū)域主要是少量高溫鐵素體+奧氏體,熱影響區(qū)及母材主要為奧氏體組織,焊縫成形良好,180度折彎完好,室溫抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到602MPa和599MPa,≥515MPa,符合ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)要求。
8、業(yè)績(jī)
酒鋼J347H產(chǎn)品目前在德國(guó)石化配件煉油罐密封圈和換熱器的外殼上得到了使用。
酒鋼J347H產(chǎn)品的成分、夾雜物控制等級(jí)、晶粒度、析出相、室溫和高溫力學(xué)性能、耐蝕性能、焊接性能等都能達(dá)到國(guó)外安塞樂米塔爾產(chǎn)品的要求,滿足國(guó)標(biāo)、歐標(biāo)和美標(biāo)的要求。
后續(xù)酒鋼將聯(lián)合業(yè)內(nèi)的企業(yè)和專家一起研究制定高溫熔鹽專用材的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為高溫熔鹽用材提供設(shè)計(jì)及制造規(guī)范。
期待與大家合作,謝謝!
注:如需與酒鋼洽談交流合作,可聯(lián)系平臺(tái)工作人員(微信:cspswd)