1. Leistungsmerkmale, Verwendungszwecke und Anwendungsszenarien
SA302GrB ist eine niedriglegierte, hochfeste Mangan-Molybdän-Nickel-Stahlplatte gemäß ASTM A302-Standard und ist für Hochtemperatur- und Hochdruckgeräte wie Druckbehälter und Kessel konzipiert. Zu den wichtigsten Leistungsmerkmalen gehören:
Hervorragende mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit ≥ 550 MPa, Streckgrenze ≥ 345 MPa, Dehnung ≥ 18 % und Schlagzähigkeit entspricht dem ASTM A20-Standard.
Gute Schweißleistung: Unterstützt manuelles Lichtbogenschweißen, Unterpulverschweißen, Schutzgasschweißen und andere Verfahren. Nach dem Schweißen sind Vorwärmen und Wärmebehandlung erforderlich, um Risse zu vermeiden.
Hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit: Bleibt im Betriebstemperaturbereich von -20 °C bis 450 °C stabil, geeignet für Umgebungen mit korrosiven Medien wie Säuren und Laugen.
Geringes Gewicht und hohe Festigkeit: Durch die Konstruktion mit niedrigem Legierungsanteil wird bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung der Struktur die Drucktragfähigkeit verbessert und die Herstellungskosten der Ausrüstung gesenkt.
Anwendbare Szenarien: Schlüsselausrüstung in den Bereichen Petrochemie, Kraftwerkskessel, Kernkraftwerke, Wasserkrafterzeugung usw., wie Reaktoren, Wärmetauscher, Kugeltanks, Druckbehälter von Kernreaktoren, Kesseltrommeln usw.
2. Hauptkomponenten, Leistungsparameter und mechanische Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung (Schmelzanalyse):
C (Kohlenstoff): ≤0,25 % (≤0,20 % bei einer Dicke von ≤25 mm)
Mn (Mangan): 1,07 % – 1,62 % (1,15 % – 1,50 % bei einer Dicke von ≤ 25 mm)
P (Phosphor): ≤0,035 % (einige Normen erfordern ≤0,025 %)
S (Schwefel): ≤0,035 % (einige Normen erfordern ≤0,025 %)
Si (Silizium): 0,13 % – 0,45 %
Mo (Molybdän): 0,41 %–0,64 % (einige Normen erfordern 0,45 %–0,60 %)
Ni (Nickel): 0,40 % – 0,70 % (einige Dickenbereiche)
Leistungsparameter:
Zugfestigkeit: 550–690 MPa (80–100 ksi)
Streckgrenze: ≥345 MPa (50 ksi)
Dehnung: ≥15 % bei einer Messlänge von 200 mm, ≥18 % bei einer Messlänge von 50 mm
Wärmebehandlungszustand: Lieferung im Normalisierungs-, Normalisierungs- + Anlass- oder kontrollierten Walzzustand, bei einer Dicke von > 50 mm ist eine Normalisierungsbehandlung erforderlich.
Mechanische Leistungsvorteile:
Gleichgewicht zwischen hoher Festigkeit und Zähigkeit: Bei einer Zugfestigkeit von 550–690 MPa bleibt immer noch eine Dehnung von ≥ 18 % erhalten, wodurch die Fähigkeit der Ausrüstung gewährleistet wird, Sprödbrüchen zu widerstehen.
Feinkornstruktur: Erfüllt die Anforderungen an die Feinkorngröße des A20/A20M-Standards und verbessert die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen.
3. Anwendungsfälle und Vorteile
Petrochemische Industrie:
Anwendungsfall: Ein petrochemisches Unternehmen verwendet SA302GrB-Stahlplatten zur Herstellung von Hochdruckreaktoren, die seit 5 Jahren bei 400 °C und 30 MPa ohne Risse oder Verformungen im Dauerbetrieb laufen.
Vorteile: Hervorragende Beständigkeit gegen Wasserstoffkorrosion und 100 % Ultraschall-Fehlererkennung von Schweißnähten gewährleisten die Gerätesicherheit.
Kernkraftwerksbereich:
Anwendungsfall: Der Reaktordruckbehälter eines Kernkraftwerks besteht aus 120 mm dickem SA302GrB-Stahlblech. Durch Normalisieren und Anlassen wird die Strahlungsbeständigkeit um 30 % verbessert.
Vorteil: Ein Molybdängehalt von 0,45 %–0,60 % verhindert die Versprödung durch Neutronenbestrahlung und erfüllt die Anforderungen der ASME-Spezifikationen.
Kraftwerkskesselfeld:
Anwendungsfall: Ein überkritischer Kesselbehälter besteht aus einer SA302GrB-Stahlplatte, die bei 540 °C und 25 MPa betrieben wird, und seine Lebensdauer wird auf 30 Jahre verlängert.
Vorteil: Die Kurzzeitfestigkeit bei hohen Temperaturen erreicht 690 MPa, was 15 % weniger Gewicht als Kohlenstoffstahl bedeutet und den Energieverbrauch senkt.
Bereich Wasserkrafterzeugung:
Anwendungsfall: Die Hochdruckwasserleitung eines Wasserkraftwerks besteht aus SA302GrB-Stahlplatten und besteht 200.000 Ermüdungstests in einer Umgebung von -20 °C bis 50 °C.
Vorteil: Die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen (≥27 J bei -20 °C) erfüllt die extremen Klimaanforderungen in Bergregionen.
4. Sicherheit, Umweltschutz und industrielle Bedeutung
Sicherheit:
ASTM A20-Schlagprüfung bestanden (V-Kerbschlagenergie ≥ 34 J bei -20 °C), wodurch sichergestellt wird, dass das Risiko eines spröden Bruchs bei niedrigen Temperaturen weniger als 0,1 % beträgt.
Die Härte der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht beträgt ≤350 HV, um wasserstoffinduzierte Rissbildung zu verhindern.
Umweltschutz:
Der Molybdängehalt von 0,41 %–0,64 % reduziert den Nickeleinsatz und verringert die Schwermetallemissionen.
Entspricht der EU-RoHS-Richtlinie und verbietet die Verwendung schädlicher Substanzen wie Blei und Quecksilber.
Industrielle Bedeutung:
Es macht 25 % des weltweiten Marktes für Druckbehälterstahlplatten aus und ist ein Schlüsselmaterial für die Lokalisierung von Kernkraft- und Petrochemieanlagen.
Unterstützt Anwendungen in einem breiten Temperaturbereich von -20 °C bis 450 °C und verbessert die Betriebseffizienz der Ausrüstung um 15–20 % im Vergleich zu herkömmlichem Kohlenstoffstahl.
Abschluss
SA302GrB-Stahlplatten haben sich aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guten Schweißbarkeit zum Kernmaterial moderner industrieller Hochtemperatur- und Hochdruckgeräte entwickelt. Die Kombination aus Sicherheit, Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit macht sie in den Bereichen Kernenergie, Petrochemie, Energie usw. unersetzlich und treibt die Entwicklung von Industrieanlagen in eine effizientere und sicherere Richtung.
Beitragszeit: 04.06.2025