1. Ytelsesegenskaper, bruksområder og aktuelle scenarier
SA302GrB er en lavlegert høyfast mangan-molybden-nikkellegeringsstålplate som tilhører ASTM A302-standarden og er designet for høytemperatur- og høytrykksutstyr som trykkbeholdere og kjeler. Kjerneegenskapene inkluderer:
Utmerkede mekaniske egenskaper: strekkfasthet ≥550 MPa, flytegrense ≥345 MPa, forlengelse ≥18 % og slagfasthet oppfyller ASTM A20-standarden.
God sveiseevne: støtter manuell lysbuesveising, nedsenket lysbuesveising, gassskjermet sveising og andre prosesser, og forvarming og varmebehandling er nødvendig etter sveising for å forhindre sprekker.
Høy temperaturbestandighet og korrosjonsbestandighet: Forblir stabil innenfor driftstemperaturområdet fra -20 ℃ til 450 ℃, egnet for korrosive mediemiljøer som syrer og alkalier.
Lett og høy styrke: Gjennom lavlegeringsdesign, samtidig som vekten på konstruksjonen reduseres, forbedres trykkbæreevnen og produksjonskostnadene for utstyr reduseres.
Gjeldende scenarier: nøkkelutstyr innen petrokjemi, kraftverkskjeler, kjernekraftverk, vannkraftproduksjon, etc., som reaktorer, varmevekslere, sfæriske tanker, trykkbeholdere for kjernereaktorer, kjeltromler, etc.
2. Hovedkomponenter, ytelsesparametere og mekaniske egenskaper
Kjemisk sammensetning (smelteanalyse):
C (karbon): ≤0,25 % (≤0,20 % når tykkelsen er ≤25 mm)
Mn (mangan): 1,07 %–1,62 % (1,15 %–1,50 % når tykkelsen er ≤25 mm)
P (fosfor): ≤0,035 % (noen standarder krever ≤0,025 %)
S (svovel): ≤0,035 % (noen standarder krever ≤0,025 %)
Si (silisium): 0,13 %–0,45 %
Mo (molybden): 0,41 %–0,64 % (noen standarder krever 0,45 %–0,60 %)
Ni (nikkel): 0,40 %–0,70 % (noen tykkelser)
Ytelsesparametere:
Strekkfasthet: 550–690 MPa (80–100 ksi)
Flytegrense: ≥345 MPa (50 ksi)
Forlengelse: ≥15 % når målelengden er 200 mm, ≥18 % når målelengden er 50 mm
Varmebehandlingstilstand: Levering i normaliserende, normaliserende + herding eller kontrollert valsetilstand, normaliserende behandling er nødvendig når tykkelsen er >50 mm.
Fordeler med mekanisk ytelse:
Balanse mellom høy styrke og seighet: Med en strekkfasthet på 550–690 MPa opprettholder den fortsatt en forlengelse på ≥18 %, noe som sikrer utstyrets evne til å motstå sprøbrudd.
Finkornet struktur: Oppfyller kravene til finkornet størrelse i A20/A20M-standarden og forbedrer slagfastheten ved lav temperatur.
3. Bruksområder og fordeler
Petrokjemisk industri:
Bruksområde: En petrokjemisk bedrift bruker SA302GrB stålplater til å produsere høytrykksreaktorer, som har vært i kontinuerlig drift i 5 år ved 400 ℃ og 30 MPa uten sprekker eller deformasjon.
Fordeler: Utmerket motstand mot hydrogenkorrosjon, og 100 % ultralydfeildeteksjon av sveiser sikrer utstyrets sikkerhet.
Felt for kjernekraftverk:
Bruksområde: Reaktortrykkbeholderen til et kjernekraftverk bruker SA302GrB stålplate med en tykkelse på 120 mm. Gjennom normalisering + anløpsbehandling forbedres strålingsmotstanden med 30 %.
Fordel: Molybdeninnhold på 0,45–0,60 % hemmer sprøhet fra nøytronbestråling og oppfyller kravene i ASME-spesifikasjonene.
Kraftverkskjelefelt:
Bruksområde: En superkritisk kjeletrommel bruker SA302GrB stålplate, som opererer ved 540 ℃ og 25 MPa, og levetiden er forlenget til 30 år.
Fordel: Korttidsstyrken ved høy temperatur når 690 MPa, som er 15 % lettere enn karbonstål og reduserer energiforbruket.
Vannkraftproduksjonsfelt:
Bruksområde: Høytrykksrøret til et vannkraftverk bruker SA302GrB stålplate og består 200 000 utmattningstester i et miljø på -20 ℃ til 50 ℃.
Fordel: Lavtemperaturslagfasthet (≥27 J ved -20 ℃) oppfyller de ekstreme klimakravene i fjellområder.
4. Sikkerhet, miljøvern og industriell betydning
Sikkerhet:
Bestått ASTM A20 slagtest (V-hakk slagenergi ≥34 J ved -20 ℃), noe som sikrer at risikoen for sprøbrudd ved lav temperatur er mindre enn 0,1 %.
Hardheten til den varmepåvirkede sonen i sveisen er ≤350 HV for å forhindre hydrogenindusert sprekkdannelse.
Miljøvern:
Molybdeninnholdet på 0,41–0,64 % reduserer bruken av nikkel og reduserer utslipp av tungmetaller.
Overholder EUs RoHS-direktiv og forbyr bruk av skadelige stoffer som bly og kvikksølv.
Industriell betydning:
Det står for 25 % av det globale markedet for stålplater til trykkbeholdere og er et nøkkelmateriale for lokalisering av kjernekraft og petrokjemisk utstyr.
Støtter applikasjoner med et bredt temperaturområde fra -20 ℃ til 450 ℃, og forbedrer utstyrets driftseffektivitet med 15–20 % sammenlignet med tradisjonelt karbonstål.
Konklusjon
SA302GrB stålplate har blitt kjernematerialet i moderne industrielt høytemperatur- og høytrykksutstyr på grunn av sin høye styrke, korrosjonsbestandighet og enkle sveising. Balansen mellom sikkerhet, miljøvern og kostnadseffektivitet gjør den uerstattelig innen kjernekraft, petrokjemi, energi osv., og den driver utviklingen av industrielt utstyr mot en mer effektiv og tryggere retning.
Publisert: 04.06.2025