極端な熱で繁栄するステンレス鋼が必要な場合は、ボイラーチューブを考えてください, 精製炉, または発電所配管 - AISI 304Hステンレス鋼 解決策です. 「H」は「高炭素」の略です,」標準よりもはるかに優れた高温強度を与えるキーの調整 304 または低炭素304L. このガイドは、選択するために必要なすべてを分解します, 製造します, そして、高熱プロジェクトのためのソースAISI 304H.
1. AISI 304Hステンレス鋼: マテリアルの概要 & 仕様
AISI 304Hの高温を処理する能力は、その正確な化学と厳密な業界基準への遵守から始まります. コアの詳細に飛び込みましょう:
重要な化学組成
| 要素 | コンテンツ範囲 | AISI 304Hの役割 |
|---|---|---|
| クロム (cr) | 18.0–20.0％ | 保護酸化物層を形成します (高テンプル酸化に抵抗します) |
| ニッケル (で) | 8.0–12.0％ | オーステナイト構造を安定させます (高温での脆性相を防ぎます) |
| 炭素 (c) | 0.04–0.10％ | 「H」の利点 - クリープ抵抗の粒界を強化します (長期的な高熱の使用に重要です) |
| マンガン (Mn) | ≤2.0％ | フォーミン性を高め、熱い作業中の割れを防ぎます |
| シリコン (そして) | ≤1.0％ | 800°Cを超える温度で酸化抵抗を強化します |
重要な仕様 & 物理的/機械的特性
| 仕様/プロパティ | 価値 | なぜ高熱の使用に重要なのか |
|---|---|---|
| 米国の指定 | S30409 | 高炭素を調達するためのグローバル識別子 304 |
| ASTM/ASME標準 | ASTM A240 (シート/プレート), ASME SA-240 | 圧力容器と高テンプル機器の品質を保証します |
| 密度 | 7.93 g/cm³ | 他と一致しています 304 グレード - 構造設計の重量を計算するのが簡単です |
| 融点 | 1,400–1,450°C (2,550–2,650°F) | 極端な暑さに耐えます (例えば。, 炉のインテリア) |
| 抗張力 (部屋の温度) | 515 MPA (74,700 psi) | 構造的な高熱部に十分強い (例えば。, ヘッダー) |
| 降伏強度 (部屋の温度) | 170 MPA (24,700 psi) | 初期熱ストレス下での変形に抵抗します |
| 硬度 | 95 HRB (ロックウェルb) / 210 BNN | 摩耗するのに十分なタフ, しかし、適切なツールで機械加工できます |
例: 発電所は、ボイラーヘッダーにASME SA-240 304Hプレートを使用します。引張強度の仕様を測定すると、部品が900°Cで失敗しないようにします。.
2. AISI 304Hステンレス鋼: 高温特性 & クリープ抵抗
AISI 304Hの最大の強みは、極端な温度でのパフォーマンス、特に抵抗ですクリープ (長期の熱と圧力の下でのゆっくりとした変形). これがどのように積み重ねられますか:
高温性能の崩壊
| 温度 | キープロパティ | 価値 | 実世界の関連性 |
|---|---|---|---|
| 550°C (1,020°F) | 短時間の引張強度 | 310 MPA (45,000 psi) | 製油所の改革者チューブの強度を維持します |
| 700°C (1,290°F) | 100,000-時間のクリープ強度 | 20 MPA (2,900 psi) | 長期にわたるボイラーの変形が遅いことに抵抗します |
| 870°C (1,600°F) | 酸化抵抗 | スケーリングはありません (最大1,000°C) | 炉のコンポーネントとフレアスタックに安全 |
| 900°C (1,650°F) | サービス温度制限 | 最大連続使用温度 | Sigma相の腹立を避けます (高熱相変化からの脆性) |
重大な高熱の利点 (vs. 304l)
| 特性 | AISI 304H | AISI 304L | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|---|
| クリープ抵抗 (700°C) | 20 MPA (100,000 時間) | 12 MPA (100,000 時間) | 304Hは、高圧ボイラーで2倍長く続きます |
| 酸化抵抗 | 最大1,000°C | 最大870°C | 304Hは、より熱い炉環境で動作します |
| 感作のリスク | 低い (制御された穀物サイズ) | 非常に低い (低炭素) | 304hは溶接減衰を回避しますそして 高熱を処理します |
ケーススタディ: 精製所は、304Lの304hに置き換えられました. 304Lチューブはその後失敗しました 2 年 (クリープ変形), 一方、304時間のチューブが続きました 5 年 - 節約 $300,000 交換費用.
3. AISI 304Hステンレス鋼: 熱処理 & 処理
適切な熱処理は、AISI 304Hの高温の可能性を解除するために重要です. これがあなたが知っておくべきことです:
主要な熱処理プロセス
- ソリューションアニーリング: 熱に加熱します 1,040–1,100°C (1,900–2,010°F), 30〜60分間保持します, その後、水に染み込みます. これ:
- 余分な炭化物を溶解します (感作を防ぎます).
- Controls grain size to ASTM 7 または粗い (粗い粒穀物はクリープ抵抗を改善します。).
- 後続の形成のために金属を柔らかくします.
- 安定化アニール (オプション): 厚い部分の場合 (>25mm), 850〜900°Cに加熱します (1,560–1,650°F) 溶液アニーリングの後. これにより、クリープ強度を犠牲にすることなく、残留応力が軽減されます.
- 残留応力緩和: 溶接部品用, 800〜850°Cに加熱します (1,470–1,560°F) ストレスを和らげるために - 圧力容器のために批判的.
処理ガイドライン
- ホットワーキング: Use temperatures of 1,100–1,260°C (2,010–2,300°F) for forging, ローリング, または曲げ. 900°C以下で作業することは避けてください。これにより、脆性が発生します.
- コールドワーク: コールドワークを20〜30％に制限する (例えば。, 曲げまたはスタンピング). 過剰なコールドワークは、ひずみ硬化を増加させます, クリープ抵抗が低下します. コールドの作業後にアニールプロパティをリセットする.
- 穀物サイズ制御: 細粒304hを使用しないでください (ASTM 8 または細かい). 粗粒 (ASTM 7 または粗い) 高温のアプリケーションには必須です。クリープに抵抗します.
ヒントの場合: 980°Cで溶液が鳴らされた304hを1回測定したメーカー (低すぎる) - 粒度はASTMでした 9 (大丈夫), そして、部品はボイラーで失敗しました 6 数ヶ月. 1,050°Cで再アンチングすると、粒度と性能が固定されました.
4. AISI 304Hステンレス鋼: 溶接, 製造 & 機械加工ガイドライン
溶接AISI 304Hには、高温強度を維持するために注意が必要です。適切な消耗品とテクニックを使用することが重要です.
溶接ベストプラクティス
| 側面 | おすすめ | なぜ高熱の使用に役立つのか |
|---|---|---|
| フィラー金属 | ER308H (ティグ/私) またはE308H (スティック溶接) | 304Hのカーボンコンテンツに一致します - 保護溶接金属は、ベースメタルと同じクリープ抵抗を持っています |
| 予熱要件 | 150–200°C (300–390°F) 部品用 >25厚さmm | コールドクラッキングを防ぎ、ハズを減らします (熱の影響を受けたゾーン) ストレス |
| 溶接後の熱治療 (PWHT) | 800–850°C (1,470–1,560°F), 所有 1 厚さ25mmあたりの時間 | HAZストレスを和らげ、炭化物を安定させます。これは、クリープ抵抗のために重要です |
| ハズ感作の軽減 | 低温の入力溶接を使用します (ティグ > 自分) | 感作範囲で費やす時間を最小限に抑えます (450–850°C), 溶接減衰を避けます |
機械加工 & ヒントの形成
- 加工速度/フィード: カーバイドツールを使用します (Tialn-Coated) 304hの硬度を処理します:
- 旋回: 80–120 m/min速度, 0.1–0.15 mm/Rev Feed.
- ミリング: 60–100 m/min速度, 0.05–0.1 mm/歯の飼料.
- 切断液: 摩擦を減らすために頑丈な可溶性オイルを使用してください304Hの高炭素は、潤滑されていない場合、ツールの摩耗を引き起こす可能性があります.
- 形成性: 高熱部の場合 (例えば。, チューブ), ホットフォーミングを使用します (1,100–1,200°C) コールドフォーミングの代わりに. ホットフォーミングは、粒度とクリープ抵抗を維持します.
例: ボイラーメーカーは、304HチューブにER308HでTIG溶接を使用しています. 820°CでのPWHTは、溶接にクリープに抵抗することを保証します。彼らのボイラーは問題なく850°Cで連続的に走行します.
5. AISI 304Hステンレス鋼: 製品フォーム, サイズ & サプライチェーン
AISI 304Hは、高熱アプリケーションに合わせたフォームで利用できます. 調達方法は次のとおりです:
一般的な製品フォーム & サイズ
| 形状 | 典型的なサイズ | 主要な高熱の使用 |
|---|---|---|
| プレート | 6–100mmの厚さ; 1x2m〜3x6m | ボイラーヘッダー, 圧力容器の殻 |
| シームレスなパイプ/チューブ | 10–300mmから; 1–10mmの壁の厚さ | スーパーヒーターチューブ, 製油所改革派チューブ |
| 丸いバー | 10–200mm直径; 1–6mの長さ | 鍛造フィッティング, 炉ボルト |
| 鍛造フィッティング | 1/2″–24″ サイズ (肘, ティー) | 高圧蒸気配管接続 |
| コイルストック | 1–5mmの厚さ; 1219mm幅 | 炉の高温ダクト |
サプライチェーンのヒント
- 価格: 304Hは1 kgあたり4.00ドルから5.00ドルです (2024 見積もり) - 驚くほど以上 304 ($3.00 - $ 4.00/kg) しかし、高温の耐久性には価値があります.
- リードタイム: 3–4週間在庫サイズ (例えば。, 20MM ODチューブ); 6–8週間カスタムサイズ (例えば。, 厚い圧力容器プレート).
- サプライヤー: ミルテストレポートを提供するISO 9001認定サプライヤーを選択してください (MTRS) 確認:
- 炭素含有量 (0.04–0.10％).
- 穀物サイズ (ASTM 7 または粗い).
- クリープテストデータ (ボイラーなどの重要なアプリケーション用).
ヒントの場合: ASME SA-240認定を備えたサプライヤーから304Hスーパーヒーターチューブを注文した発電所。.
6. AISI 304Hステンレス鋼: 業界アプリケーション & ケーススタディ
AISI 304Hは、長期的な高温のパフォーマンスが交渉不可能な業界の頼りになる成績です. これがそのトップの使用です:
1. 発電
- ボイラーチューブ & スーパーヒーターヘッダー: 高圧蒸気を運びます (800–900°C) 石炭で, ガス, または原子力発電所. 500MW発電所は304Hチューブを使用しています 8 クリープ変形のない年.
- 蒸気分布マニホールド: 高テンプ蒸気をタービンに分配する - 304hの酸化抵抗は錆の蓄積を防ぎます.
2. 油 & ガス精製
- 水素改革剤チューブ: 天然ガスを水素に変換します (900–950°C)—304Hのクリープ抵抗は、チューブ障害を回避します. 精製所は、このアプリケーションで304Lよりも3倍長く続く304時間のチューブを報告しました.
- フレアスタックのヒント: 1,000°Cから304hで過剰なガスを燃焼させます燃料副産物からのスケーリングと腐食に耐えます.
3. 化学薬品 & 石油化学
- エチレンクラッキングコイル: 炭化水素をエチレンに分解します (850–950°C)—304Hの高テンプル強度は、コイルの形状を維持します.
- 炉コンポーネント: ライナー, ドア, 化学炉のダクト-304hは、脆性のない連続熱に耐える.
4. 重工業
- 熱交換器シェル: 高テンプル液を処理します (例えば。, 溶融塩)—304Hの圧力抵抗は漏れを避けます.
- 高温管: 鉄鋼工場で熱いガスを動かす-304hはほこりと熱による摩耗に抵抗します.
Yigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, AISI 304Hは、私たちの権力の専門です, 精製所, 高熱の信頼性を必要とする化学クライアント. 304hプレートを供給します, シームレスなチューブ, とバー (US S30409, ASTM A240/ASME SA-240) MTRSが炭素含有量を確認します (0.04–0.10％) および穀物サイズ (ASTM 7+). 製油所プロジェクトの場合, カスタム304H改革室チューブを提供しました (820°C) 溶接が一致した溶接は、ベースメタルクリープ強度に合っています, そして、チューブが走っています 4 問題のない年. また、テクニカルサポートも提供しています, 寿命を最大化するための熱処理と溶接のヒントを共有する. 一方、304時間は事前にコストがかかります, その長いサービスライフは、ダウンタイムと交換を削減することでROIを提供します.
よくある質問
- AISI 304Hは海洋環境で使用できますか?
いいえ - 304hの高炭素は塩化物抵抗を改善しません. 1〜2年以内に塩水で錆びます. 316Hを使用します (塩化物耐性のためにモリブデンを追加します) 海洋高熱アプリケーション用 (例えば。, 船上ボイラー). - 高熱の使用のためのAISI 304Hと304Lの違いは何ですか?
304h (0.04–0.10％炭素) クリープ抵抗がはるかに優れています (高温で長持ちします) より高いサービス温度 (1,000°C対. 304L'S 870°C). 304l (≤0.03％炭素) 低温の腐食が発生しやすい領域に適しています (例えば。, 食品加工) しかし、高熱装置ではすぐに失敗します. - AISI 304Hの穀物サイズを制御する必要がありますか?
はい - グレインサイズが重要です. AISI 304Hには粗い粒サイズが必要です (ASTM 7 または粗い) クリープに抵抗する. 細かい穀物サイズ (ASTM 8+) 高温で弱くなり、ボイラーや炉で早期故障を引き起こす. 使用する前に、常にMTRを介して粒子サイズを確認してください.
