1. Característiques de rendiment, usos i escenaris aplicables
SA302GrB és una planxa d'acer d'aliatge de manganès-molibdè-níquel de baixa resistència i baixa aleació que pertany a la norma ASTM A302 i està dissenyada per a equips d'alta temperatura i alta pressió com ara recipients a pressió i calderes. Les seves característiques principals de rendiment inclouen:
Excel·lents propietats mecàniques: resistència a la tracció ≥550 MPa, límit elàstic ≥345 MPa, allargament ≥18% i resistència a l'impacte que compleixen la norma ASTM A20.
Bon rendiment de soldadura: admet la soldadura per arc manual, la soldadura per arc submergit, la soldadura amb protecció de gas i altres processos, i cal un preescalfament i un tractament tèrmic després de la soldadura per evitar esquerdes.
Resistència a altes temperatures i resistència a la corrosió: es manté estable dins del rang de temperatura de funcionament de -20 ℃ a 450 ℃, adequat per a entorns corrosius com ara àcids i àlcalis.
Lleuger i d'alta resistència: gràcies al disseny de baixa aliatge, alhora que es redueix el pes de l'estructura, es millora la capacitat de suport de pressió i es redueix el cost de fabricació de l'equip.
Escenaris aplicables: equips clau en els camps de la petroquímica, calderes de centrals elèctriques, centrals nuclears, generació d'energia hidroelèctrica, etc., com ara reactors, intercanviadors de calor, tancs esfèrics, recipients a pressió de reactors nuclears, tambors de calderes, etc.
2. Components principals, paràmetres de rendiment i propietats mecàniques
Composició química (anàlisi de fusió):
C (carboni): ≤0,25% (≤0,20% quan el gruix és ≤25 mm)
Mn (manganès): 1,07%-1,62% (1,15%-1,50% quan el gruix és ≤25 mm)
P (fòsfor): ≤0,035% (alguns estàndards requereixen ≤0,025%)
S (sofre): ≤0,035% (alguns estàndards requereixen ≤0,025%)
Si (silici): 0,13%-0,45%
Mo (molibdè): 0,41%-0,64% (alguns estàndards requereixen 0,45%-0,60%)
Ni (níquel): 0,40%-0,70% (algun rang de gruix)
Paràmetres de rendiment:
Resistència a la tracció: 550-690 MPa (80-100 ksi)
Límit elàstic: ≥345 MPa (50 ksi)
Allargament: ≥15% quan la longitud del calibre és de 200 mm, ≥18% quan la longitud del calibre és de 50 mm
Estat de tractament tèrmic: Lliurament en estat de normalització, normalització + reveniment o laminació controlada, cal un tractament de normalització quan el gruix és > 50 mm.
Avantatges de rendiment mecànic:
Equilibri entre alta resistència i tenacitat: amb una resistència a la tracció de 550-690 MPa, manté un allargament de ≥18%, cosa que garanteix la capacitat de l'equip per resistir la fractura fràgil.
Estructura de gra fi: Compleix els requisits de mida de gra fi de l'estàndard A20/A20M i millora la resistència a l'impacte a baixa temperatura.
3. Casos d'aplicació i avantatges
Indústria petroquímica:
Cas d'aplicació: Una empresa petroquímica utilitza plaques d'acer SA302GrB per fabricar reactors d'alta pressió, que han estat funcionant contínuament durant 5 anys a 400 ℃ i 30 MPa sense esquerdes ni deformacions.
Avantatges: Excel·lent resistència a la corrosió per hidrogen i la detecció ultrasònica de defectes de les soldadures al 100% garanteix la seguretat dels equips.
Camp de centrals nuclears:
Cas d'aplicació: El recipient a pressió del reactor d'una central nuclear utilitza una placa d'acer SA302GrB amb un gruix de 120 mm. Mitjançant un tractament de normalització i reveniment, la resistència a la radiació millora en un 30%.
Avantatge: El contingut de molibdè del 0,45% al 0,60% inhibeix la fragilització per irradiació de neutrons i compleix els requisits de les especificacions ASME.
Camp de calderes de centrals elèctriques:
Cas d'aplicació: Un tambor de caldera supercrítica adopta una placa d'acer SA302GrB, que funciona a 540 ℃ i 25 MPa, i la seva vida útil s'allarga fins a 30 anys.
Avantatge: la resistència a curt termini a alta temperatura arriba als 690 MPa, que és un 15% més lleuger que l'acer al carboni i redueix el consum d'energia.
Camp de generació d'energia hidroelèctrica:
Cas d'aplicació: La canonada d'aigua d'alta pressió d'una central hidroelèctrica adopta una placa d'acer SA302GrB i supera 200.000 proves de fatiga en un entorn de -20 ℃ a 50 ℃.
Avantatge: La resistència a l'impacte a baixa temperatura (≥27 J a -20 ℃) satisfà els requisits climàtics extrems de les zones muntanyoses.
4. Seguretat, protecció del medi ambient i importància industrial
Seguretat:
Ha superat la prova d'impacte ASTM A20 (energia d'impacte amb osca en V ≥34 J a -20 ℃), cosa que garanteix que el risc de fractura fràgil a baixa temperatura és inferior al 0,1%.
La duresa de la zona afectada per la calor de la soldadura és ≤350 HV per evitar esquerdes induïdes per hidrogen.
Protecció del medi ambient:
El contingut de molibdè del 0,41%-0,64% redueix l'ús de níquel i redueix les emissions de metalls pesants.
Compleix amb la directiva RoHS de la UE i prohibeix l'ús de substàncies nocives com el plom i el mercuri.
Importància industrial:
Representa el 25% del mercat mundial de plaques d'acer per a recipients a pressió i és un material clau per a la localització d'equips d'energia nuclear i petroquímica.
Admet aplicacions en un ampli rang de temperatures de -20 ℃ a 450 ℃ i millora l'eficiència operativa dels equips en un 15%-20% en comparació amb l'acer al carboni tradicional.
Conclusió
La xapa d'acer SA302GrB s'ha convertit en el material bàsic dels equips industrials moderns d'alta temperatura i alta pressió a causa de la seva alta resistència, resistència a la corrosió i facilitat de soldadura. El seu equilibri entre seguretat, protecció del medi ambient i rendibilitat la fa irreemplaçable en els camps de l'energia nuclear, la petroquímica, l'energia, etc., i està impulsant el desenvolupament d'equips industrials cap a una direcció més eficient i segura.
Data de publicació: 04-06-2025