Si vous avez besoin d'acier inoxydable qui prospère à feu extrême - pensez aux tubes de chaudière, fours de raffinerie, ou tuyauterie de centrales électriques -AISI 304H en acier inoxydable est la solution. Le «H» signifie «High Carbone,”Un ajustement clé qui lui donne une bien meilleure résistance à haute température que standard 304 ou à faible carbone 304L. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir pour sélectionner, fabriquer, et source AISI 304H pour vos projets de chaleur élevée.
1. AISI 304H en acier inoxydable: Aperçu du matériel & Caractéristiques
La capacité de l'AISI 304H à gérer les températures élevées commence par sa chimie précise et son adhésion aux normes strictes de l'industrie. Plongeons-nous dans ses détails de base:
Composition chimique clé
| Élément | Plage de contenu | Rôle dans AISI 304H |
|---|---|---|
| Chrome (Croisement) | 18.0–20,0% | Forme une couche d'oxyde protectrice (résiste à l'oxydation à haut tempête) |
| Nickel (Dans) | 8.0–12,0% | Stabilise la structure austénitique (empêche les phases fragiles à feu vif) |
| Carbone (C) | 0.04–0,10% | L'avantage «H» - résidente les frontières des grains pour la résistance au fluage (critique pour une utilisation à long terme) |
| Manganèse (MN) | ≤ 2,0% | Stimule la formabilité et empêche la fissuration pendant le travail chaud |
| Silicium (Et) | ≤1,0% | Améliore la résistance à l'oxydation à des températures supérieures à 800 ° C |
Spécifications critiques & Traits physiques / mécaniques
| Spécification / propriété | Valeur | Pourquoi cela compte pour une utilisation élevée |
|---|---|---|
| Désignation américaine | S30409 | Identifiant mondial pour l'approvisionnement en carbone élevé 304 |
| Normes ASTM / ASME | ASTM A240 (Feuilles / plaques), ASME SA-240 | Assure la qualité des navires sous pression et de l'équipement de haut niveau |
| Densité | 7.93 g / cm³ | Conformément à d'autres 304 Grades - Easy pour calculer le poids des conceptions structurelles |
| Point de fusion | 1,400–1 450 ° C (2,550–2 650 ° F) | Résiste à la chaleur extrême (Par exemple, intérieurs de la fournaise) |
| Résistance à la traction (Température ambiante) | 515 MPA (74,700 psi) | Assez fort pour les pièces structurelles à haute chaleur (Par exemple, têtes) |
| Limite d'élasticité (Température ambiante) | 170 MPA (24,700 psi) | Résiste à la déformation sous le stress thermique initial |
| Dureté | 95 HRB (Rockwell B) / 210 BNN | Assez dur pour l'usure, Mais machinable avec des outils appropriés |
Exemple: Une centrale utilise des plaques ASME SA-240 304H pour les en-têtes de la chaudière - les spécifications de résistance à la traction garantissent que les pièces n'échouent pas à 900 ° C.
2. AISI 304H en acier inoxydable: Propriétés à haute température & Résistance au fluage
La plus grande force de l'AISI 304H est ses performances à des températures extrêmes - en particulier sa résistance àramper (déformation lente sous chaleur et pression à long terme). Voici comment ça s'empile:
Répartition des performances à haute température
| Température | Propriété clé | Valeur | Pertinence réelle |
|---|---|---|---|
| 550° C (1,020° F) | Résistance à la traction à court terme | 310 MPA (45,000 psi) | Maintient la force des tubes de réformateur de raffinerie |
| 700° C (1,290° F) | 100,000-Force de fluage d'heure | 20 MPA (2,900 psi) | Résiste à la déformation lente dans les chaudières de longue date |
| 870° C (1,600° F) | Résistance à l'oxydation | Pas de mise à l'échelle (Jusqu'à 1 000 ° C) | Sûr pour les composants de la fournaise et les piles de poussées |
| 900° C (1,650° F) | Limite de température de service | Température d'utilisation continue maximale | Évite la fragilisation de la phase sigma (Brittleness des changements de phases à haute chauffe) |
Avantages critiques à haute teneur (contre. 304L)
| Trait | AISI 304H | AISI 304L | Pourquoi ça compte |
|---|---|---|---|
| Résistance au fluage (700° C) | 20 MPA (100,000 heures) | 12 MPA (100,000 heures) | 304H dure 2x plus longtemps dans les chaudières à haute pression |
| Résistance à l'oxydation | Jusqu'à 1 000 ° C | Jusqu'à 870 ° C | 304H travaille dans des environnements de fournaises plus chaudes |
| Risque de sensibilisation | Faible (Taille de grains contrôlés) | Très bas (carbone) | 304H Évite la décroissance de la soudureet gère la chaleur élevée |
Étude de cas: Une raffinerie a remplacé les tubes de réformateurs 304L par 304h. Les tubes 304L ont échoué après 2 années (déformation de fluage), tandis que les tubes de 304h ont duré 5 années - sauver $300,000 en frais de remplacement.
3. AISI 304H en acier inoxydable: Traitement thermique & Traitement
Un traitement thermique approprié est essentiel pour débloquer le potentiel à haute température de l'AISI 304H. Voici ce que vous devez savoir:
Processus de traitement thermique clés
- Recuit de solution: Chauffer 1,040–1,100 ° C (1,900–2 010 ° F), tenir 30 à 60 minutes, Puis tremper dans l'eau. Ce:
- Dissout en excès de carbures (empêche la sensibilisation).
- Controls grain size to ASTM 7 ou plus grossier (Les grains grossiers améliorent la résistance au fluage - les grains de fin s'affaiblissent à feu vif).
- Adoucit le métal pour la formation ultérieure.
- Stabilisation de l'origine (Facultatif): Pour les pièces épaisses (>25mm), chauffer à 850–900 ° C (1,560–1 650 ° F) Après recuit de solution. Cela réduit le stress résiduel sans sacrifier la force de fluage.
- Soulagement résiduel du stress: Pour les pièces soudées, chauffer à 800–850 ° C (1,470–1,560 ° F) pour soulager le stress - critique pour les récipients sous pression.
Lignes directrices de traitement
- Travail chaud: Use temperatures of 1,100–1,260 ° C (2,010–2 300 ° F) for forging, roulement, ou flexion. Évitez de travailler en dessous de 900 ° C - cela provoque la fragilité.
- Travail au froid: Limiter le travail froid à 20 à 30% (Par exemple, pliage ou empreinte). L'excès de travail froid augmente le durcissement des tensions, qui réduit la résistance au fluage. Recuire après le froid travaillant pour réinitialiser les propriétés.
- Contrôle de la taille des grains: N'utilisez jamais le grain fin 304h (ASTM 8 ou plus fin). Grains grossiers (ASTM 7 ou plus grossier) sont obligatoires pour les applications de chaleur élevée - ils résistent mieux au fluage.
Pour la pointe: Un fabricant une fois recouvert de solution 304h à 980 ° C (trop bas)- La taille des grains était ASTM 9 (bien), Et les pièces ont échoué dans une chaudière après 6 mois. Réanimation à 1 050 ° C fixe la taille et les performances des grains.
4. AISI 304H en acier inoxydable: Soudage, Fabrication & Directives d'usinage
Le soudage de l'AISI 304h nécessite des soins pour maintenir sa force à haute température. L'utilisation des bons consommables et techniques est essentielle.
Meilleures pratiques de soudage
| Aspect | Recommandation | Pourquoi cela fonctionne pour une utilisation élevée |
|---|---|---|
| Métal de remplissage | ER308H (Tig / moi) ou e308h (Soudage de bâton) | Correspond à la teneur en carbone de 304h - l'installation du métal de soudure a la même résistance au fluage que le métal de base |
| Préchauffer les exigences | 150–200 ° C (300–390 ° F) pour les pièces >25mm d'épaisseur | Empêche les fissures à froid et réduit HAZ (Zone touchée par la chaleur) stresser |
| Traitement thermique post-influencé (Pwht) | 800–850 ° C (1,470–1,560 ° F), prise 1 heure par 25 mm d'épaisseur | Soulage le stress HAZ et stabilise les carbures - critique pour la résistance au fluage |
| Atténuation de sensibilisation aux HAZ | Utiliser le soudage des entrées à faible coque (Tig > MOI) | Minimise le temps passé dans la plage de sensibilisation (450–850 ° C), Éviter la décomposition de la soudure |
Usinage & Conseils de formation
- Vitesses / flux d'usinage: Utiliser des outils en carbure (Enduit de tialn) Pour gérer la dureté de 304h:
- Tournant: 80–120 m / min, 0.1–0,15 mm / flux REV.
- Fraisage: 60–100 m / min, 0.05–0,1 mm / alimentation dentaire.
- Liquide de coupe: Utilisez de l'huile soluble en service lourd pour réduire le frottement - 304H Le carbone peut provoquer une usure d'outils s'il n'est pas lubrifié.
- Formabilité: Pour des pièces de chauffage élevé (Par exemple, tubes), Utiliser la formation à chaud (1,100–1 200 ° C) Au lieu de se former à froid. La formation à chaud maintient la taille des grains et la résistance au fluage.
Exemple: Un fabricant de chaudières utilise le soudage TIG avec ER308H pour les tubes 304H. PWHT à 820 ° C assure que les soudures résistent au fluage - leurs chaudières fonctionnent en continu à 850 ° C sans problèmes.
5. AISI 304H en acier inoxydable: Formulaires de produit, Tailles & Chaîne d'approvisionnement
AISI 304H est disponible sous des formulaires adaptés à des applications de chaleur élevée. Voici comment le s'approvisionner:
Formulaires de produit communs & Tailles
| Formulaire | Tailles typiques | Utilisations clés de la chaleur élevée |
|---|---|---|
| Assiettes | 6–100 mm d'épaisseur; 1x2m à 3x6m | En-têtes de chaudière, coquilles de navire à pression |
| Pipes / tubes sans couture | 10–300 mm de; 1–10 mm épaisseur de paroi | Tubes de surchauffeur, Tubes de réformateur de raffinerie |
| Barres rondes | 10–200 mm de diamètre; 1–6 m de longueur | Raccords forgés, boulons de fournaise |
| Raccords forgés | 1/2″–24″ tailles (coudes, t-shirts) | Connexions de tuyauterie de vapeur à haute pression |
| Bobine | 1–5 mm d'épaisseur; 1219Largeur MM | Dicting à haute température pour les fours |
Conseils de chaîne d'approvisionnement
- Prix: 304H coûte 4,00 $ à 5,00 $ par kg (2024 estimations)- légèrement plus que 304 ($3.00- 4,00 $ / kg) mais ça vaut le coup pour une durabilité à haute chaleur.
- Délai de mise en œuvre: 3–4 semaines pour la taille des stocks (Par exemple, 20tubes OD MM); 6–8 semaines pour les tailles personnalisées (Par exemple, Plaques de récipient à pression épaisse).
- Fournisseurs: Choisissez des fournisseurs certifiés ISO 9001 qui fournissent des rapports de test de l'usine (Mtrs) confirmant:
- Teneur en carbone (0.04–0,10%).
- Taille des grains (ASTM 7 ou plus grossier).
- Données de test de fluage (Pour des applications critiques comme les chaudières).
Pour la pointe: Une centrale électrique a commandé des tubes de surchauffeur de 304H d'un fournisseur avec la certification ASME SA-240 - cela a assuré que les tubes répondaient aux exigences du code des navires de pression.
6. AISI 304H en acier inoxydable: Applications de l'industrie & Études de cas
AISI 304H est la note incontournable pour les industries où les performances à long terme sont non négociables. Voici ses utilisations les plus élevées:
1. Production d'électricité
- Tubes de chaudière & En-têtes de surchauffeur: Transporte une vapeur à haute pression (800–900 ° C) dans le charbon, gaz, ou centrales nucléaires. Une centrale électrique de 500 MW utilise des tubes 304h - ils ont fonctionné pour 8 années sans déformation de fluage.
- Multiplates de distribution de vapeur: Distribue la vapeur à haut tempête dans les turbines - la résistance à l'oxydation de 304H empêche l'accumulation de rouille.
2. Huile & Raffinage de gaz
- Tubes de réformateur d'hydrogène: Convertit le gaz naturel en hydrogène (900–950 ° C)—304H La résistance au fluage d'évite la défaillance du tube. Une raffinerie signalée 304H du dernier 3 fois plus de 304L dans cette application.
- Conseils de pile d'évasion: Brûle l'excès de gaz à 1 000 ° C - 304h résiste à l'échelle et à la corrosion des sous-produits de carburant.
3. Chimique & Pétrochimique
- Bobines de fissuration d'éthylène: Décompose les hydrocarbures en éthylène (850–950 ° C)—304H La résistance à haut tempête maintient la forme de la bobine.
- Composants de la fournaise: Doublures, portes, et les conduits pour les fours chimiques - 304h résiste à la chaleur continue sans fragilité.
4. Industrie lourde
- Coquilles d'échangeur de chaleur: Gère les liquides à haut tempête (Par exemple, sels en fusion)—304H La résistance à la pression évite les fuites.
- Dicting à haute température: Déplace les gaz chauds dans les aciéries - 304h résiste à l'usure de la poussière et de la chaleur.
Perspective de la technologie Yigu
À la technologie Yigu, AISI 304H est notre spécialité pour le pouvoir, raffinerie, et les clients chimiques ayant besoin d'une fiabilité à haute chaleur. Nous fournissons des assiettes 304H, tubes sans couture, et bars (US S30409, ASTM A240 / ASME SA-240) avec MTRS confirmant le contenu du carbone (0.04–0,10%) et la taille des grains (ASTM 7+). Pour un projet de raffinerie, Nous avons fourni des tubes réformateurs personnalisés 304H - notre PWHT strict (820° C) Assuron la résistance du fluage de base de base des soudures assurée, Et les tubes ont fonctionné pour 4 années sans problèmes. Nous offrons également un support technique, Partage des conseils de traitement thermique et de soudage pour maximiser la durée de vie des pièces. Tandis que 304h coûte plus d'avance, Sa longue durée de vie offre un retour sur investissement en réduisant les temps d'arrêt et les remplacements.
FAQ
- Peut-il être utilisé dans les environnements marins?
Non - 304h Le carbone ne améliore pas la résistance au chlorure. Il rouillera dans l'eau salée dans un délai de 1 à 2 ans. Utiliser 316h (ajoute du molybdène pour la résistance au chlorure) Pour les applications de chauffage marine (Par exemple, chaudières à bord). - Quelle est la différence entre AISI 304H et 304L pour une utilisation élevée?
304H (0.04–0,10% de carbone) a une bien meilleure résistance au fluage (dure plus longtemps à feu vif) et une température de service plus élevée (1,000° C VS. 304L 870 ° C). 304L (≤0,03% de carbone) est meilleur pour les zones sujettes à la corrosion à faible chaleur (Par exemple, transformation des aliments) mais échoue rapidement dans l'équipement de chauffage élevé. - Dois-je contrôler la taille des grains pour AISI 304H?
Oui - la taille des grains est critique. AISI 304H doit avoir une taille de grain grossière (ASTM 7 ou plus grossier) Pour résister au fluage. Tailles de grains fins (ASTM 8+) Affaiblissez à des températures élevées et provoquez une défaillance prématurée des chaudières ou des fours. Confirmez toujours la taille des grains via MTR avant utilisation.
