1. Charakterystyka wydajności, zastosowania i możliwe scenariusze
SA302GrB to niskostopowa blacha ze stali stopowej manganowo-molibdenowo-niklowej o wysokiej wytrzymałości, zgodna z normą ASTM A302, przeznaczona do urządzeń wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych, takich jak zbiorniki ciśnieniowe i kotły. Jej podstawowe właściwości użytkowe obejmują:
Doskonałe właściwości mechaniczne: wytrzymałość na rozciąganie ≥550 MPa, granica plastyczności ≥345 MPa, wydłużenie ≥18%, a udarność zgodna z normą ASTM A20.
Dobre parametry spawania: umożliwia ręczne spawanie łukowe, spawanie łukiem krytym, spawanie w osłonie gazów ochronnych i inne procesy. Po spawaniu wymagane jest podgrzanie wstępne i obróbka cieplna w celu zapobiegania pęknięciom.
Wysoka odporność na temperaturę i korozję: zachowuje stabilność w zakresie temperatur roboczych od -20℃ do 450℃, nadaje się do stosowania w środowiskach korozyjnych, takich jak kwasy i zasady.
Lekka i wytrzymała: Dzięki konstrukcji o niskiej zawartości stopu i obniżeniu ciężaru konstrukcji, poprawiono nośność urządzenia i obniżono koszty produkcji.
Zastosowania: kluczowy sprzęt w przemyśle petrochemicznym, kotły elektrowni, elektrownie jądrowe, elektrownie wodne itp., taki jak reaktory, wymienniki ciepła, zbiorniki kuliste, zbiorniki ciśnieniowe reaktorów jądrowych, walczaki kotłów itp.
2. Główne komponenty, parametry wydajnościowe i właściwości mechaniczne
Skład chemiczny (analiza topnienia):
C (węgiel): ≤0,25% (≤0,20% przy grubości ≤25 mm)
Mn (mangan): 1,07%-1,62% (1,15%-1,50% przy grubości ≤25 mm)
P (fosfor): ≤0,035% (niektóre normy wymagają ≤0,025%)
S (siarka): ≤0,035% (niektóre normy wymagają ≤0,025%)
Si (krzem): 0,13%-0,45%
Mo (molibden): 0,41%–0,64% (niektóre normy wymagają 0,45%–0,60%)
Ni (nikiel): 0,40%-0,70% (w pewnym zakresie grubości)
Parametry wydajnościowe:
Wytrzymałość na rozciąganie: 550-690 MPa (80-100 ksi)
Granica plastyczności: ≥345 MPa (50 ksi)
Wydłużenie: ≥15% przy długości pomiarowej 200 mm, ≥18% przy długości pomiarowej 50 mm
Stan obróbki cieplnej: Dostawa w stanie normalizowanym, normalizowanym + odpuszczanym lub kontrolowanym walcowaniu; obróbka normalizująca jest wymagana, gdy grubość > 50 mm.
Zalety mechaniczne:
Równowaga pomiędzy wysoką wytrzymałością i odpornością na obciążenia dynamiczne: przy wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 550–690 MPa, materiał zachowuje wydłużenie ≥18%, co gwarantuje odporność sprzętu na kruche pękanie.
Drobnoziarnista struktura: spełnia wymagania dotyczące drobnego rozmiaru ziarna określone w normie A20/A20M i poprawia udarność w niskich temperaturach.
3. Przypadki zastosowań i zalety
Przemysł petrochemiczny:
Przypadek zastosowania: Przedsiębiorstwo petrochemiczne wykorzystuje blachy stalowe SA302GrB do produkcji reaktorów wysokociśnieniowych, które pracują nieprzerwanie przez 5 lat w temperaturze 400°C i ciśnieniu 30 MPa bez pęknięć ani odkształceń.
Zalety: Doskonała odporność na korozję wodorową i 100% ultradźwiękowa detekcja wad spoin gwarantują bezpieczeństwo sprzętu.
Dziedzina elektrowni jądrowych:
Przypadek zastosowania: Zbiornik ciśnieniowy reaktora elektrowni jądrowej wykonany jest z blachy stalowej SA302GrB o grubości 120 mm. Dzięki normalizacji i odpuszczaniu odporność na promieniowanie została zwiększona o 30%.
Zaleta: Zawartość molibdenu na poziomie 0,45%–0,60% zapobiega kruchości wywołanej promieniowaniem neutronowym i spełnia wymagania norm ASME.
Pole kotłów elektrowni:
Przypadek zastosowania: W bębnie kotła nadkrytycznego zastosowano blachę stalową SA302GrB, która pracuje w temperaturze 540℃ i ciśnieniu 25 MPa, a jej żywotność została wydłużona do 30 lat.
Zaleta: Wysokotemperaturowa, krótkotrwała wytrzymałość sięga 690 MPa, co oznacza, że jest o 15% lżejsza od stali węglowej i zmniejsza zużycie energii.
Dziedzina wytwarzania energii wodnej:
Przypadek zastosowania: Rura wodna wysokociśnieniowa elektrowni wodnej wykonana jest z blachy stalowej SA302GrB i przeszła 200 000 testów zmęczeniowych w środowisku o temperaturze od -20℃ do 50℃.
Zaleta: Niska udarność w niskich temperaturach (≥27 J w temperaturze -20℃) spełnia ekstremalne wymagania klimatyczne obszarów górskich.
4. Bezpieczeństwo, ochrona środowiska i znaczenie przemysłowe
Bezpieczeństwo:
Przeszedł test udarności ASTM A20 (energia uderzenia z karbem w kształcie litery V ≥34 J w temperaturze -20℃), co gwarantuje, że ryzyko kruchego pękania w niskiej temperaturze jest mniejsze niż 0,1%.
Twardość strefy wpływu ciepła spoiny wynosi ≤350 HV, co zapobiega pęknięciom wywołanym wodorem.
Ochrona środowiska:
Zawartość molibdenu na poziomie 0,41%–0,64% pozwala na ograniczenie zużycia niklu i redukcję emisji metali ciężkich.
Produkt jest zgodny z dyrektywą UE RoHS i zakazuje stosowania szkodliwych substancji, takich jak ołów i rtęć.
Znaczenie przemysłowe:
Stanowi 25% światowego rynku blach stalowych do zbiorników ciśnieniowych i jest kluczowym materiałem do budowy urządzeń w elektrowniach jądrowych i petrochemicznych.
Nadaje się do zastosowań w szerokim zakresie temperatur od -20℃ do 450℃ i zwiększa wydajność pracy sprzętu o 15–20% w porównaniu z tradycyjną stalą węglową.
Wniosek
Blacha stalowa SA302GrB stała się podstawowym materiałem nowoczesnego przemysłowego sprzętu wysokotemperaturowego i wysokociśnieniowego ze względu na wysoką wytrzymałość, odporność na korozję i łatwość spawania. Połączenie bezpieczeństwa, ochrony środowiska i opłacalności sprawia, że jest niezastąpiona w energetyce jądrowej, petrochemii, energetyce itp., a także napędza rozwój urządzeń przemysłowych w kierunku większej wydajności i bezpieczeństwa.
Czas publikacji: 04-06-2025