1. Đặc điểm hiệu suất, cách sử dụng và các tình huống áp dụng
SA302GrB là tấm thép hợp kim mangan-molypden-niken cường độ cao hợp kim thấp, đạt tiêu chuẩn ASTM A302 và được thiết kế cho các thiết bị chịu nhiệt độ và áp suất cao như bình chịu áp lực và nồi hơi. Các đặc tính hiệu suất cốt lõi của thép bao gồm:
Tính chất cơ học tuyệt vời: độ bền kéo ≥550 MPa, giới hạn chảy ≥345 MPa, độ giãn dài ≥18% và độ bền va đập đạt tiêu chuẩn ASTM A20.
Hiệu suất hàn tốt: hỗ trợ hàn hồ quang tay, hàn hồ quang chìm, hàn khí bảo vệ và các quy trình khác, đồng thời cần gia nhiệt và xử lý nhiệt sau khi hàn để tránh nứt.
Khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn: Duy trì ổn định trong phạm vi nhiệt độ hoạt động từ -20℃ đến 450℃, thích hợp cho môi trường có tính ăn mòn như axit và kiềm.
Nhẹ và độ bền cao: Thông qua thiết kế hợp kim thấp, đồng thời giảm trọng lượng của kết cấu, khả năng chịu áp lực được cải thiện và chi phí sản xuất thiết bị được giảm.
Các tình huống áp dụng: thiết bị chính trong lĩnh vực hóa dầu, nồi hơi nhà máy điện, nhà máy điện hạt nhân, phát điện thủy điện, v.v., chẳng hạn như lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt, bể hình cầu, bình chịu áp suất lò phản ứng hạt nhân, trống nồi hơi, v.v.
2. Các thành phần chính, thông số hiệu suất và tính chất cơ học
Thành phần hóa học (phân tích nóng chảy):
C (cacbon): ≤0,25% (≤0,20% khi độ dày ≤25mm)
Mn (mangan): 1,07%-1,62% (1,15%-1,50% khi độ dày ≤25mm)
P (phốt pho): ≤0,035% (một số tiêu chuẩn yêu cầu ≤0,025%)
S (lưu huỳnh): ≤0,035% (một số tiêu chuẩn yêu cầu ≤0,025%)
Si (silicon): 0,13%-0,45%
Mo (molypden): 0,41%-0,64% (một số tiêu chuẩn yêu cầu 0,45%-0,60%)
Ni (niken): 0,40%-0,70% (một số phạm vi độ dày)
Thông số hiệu suất:
Độ bền kéo: 550-690 MPa (80-100 ksi)
Giới hạn chảy: ≥345 MPa (50 ksi)
Độ giãn dài: ≥15% khi chiều dài đo là 200mm, ≥18% khi chiều dài đo là 50mm
Trạng thái xử lý nhiệt: Giao hàng ở trạng thái thường hóa, thường hóa + ram hoặc cán có kiểm soát, yêu cầu xử lý thường hóa khi độ dày >50mm.
Ưu điểm về hiệu suất cơ học:
Cân bằng giữa độ bền và độ dẻo dai cao: Ở độ bền kéo 550-690 MPa, sản phẩm vẫn duy trì độ giãn dài ≥18%, đảm bảo khả năng chống gãy giòn của thiết bị.
Cấu trúc hạt mịn: Đáp ứng các yêu cầu về kích thước hạt mịn của tiêu chuẩn A20/A20M và cải thiện độ bền va đập ở nhiệt độ thấp.
3. Các trường hợp ứng dụng và lợi ích
Ngành công nghiệp hóa dầu:
Trường hợp ứng dụng: Một doanh nghiệp hóa dầu sử dụng tấm thép SA302GrB để chế tạo lò phản ứng áp suất cao, đã hoạt động liên tục trong 5 năm ở nhiệt độ 400℃ và áp suất 30 MPa mà không bị nứt hoặc biến dạng.
Ưu điểm: Khả năng chống ăn mòn hydro tuyệt vời và phát hiện 100% khuyết tật mối hàn bằng sóng siêu âm đảm bảo an toàn cho thiết bị.
Lĩnh vực nhà máy điện hạt nhân:
Ứng dụng: Bình chịu áp lực lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân sử dụng thép tấm SA302GrB dày 120mm. Thông qua quá trình thường hóa + ram, khả năng chống bức xạ được cải thiện 30%.
Ưu điểm: Hàm lượng molypden từ 0,45%-0,60% ức chế hiện tượng giòn do bức xạ neutron và đáp ứng các yêu cầu của thông số kỹ thuật ASME.
Lĩnh vực lò hơi nhà máy điện:
Trường hợp ứng dụng: Trống nồi hơi siêu tới hạn sử dụng tấm thép SA302GrB, hoạt động ở nhiệt độ 540℃ và 25 MPa, tuổi thọ kéo dài đến 30 năm.
Ưu điểm: Độ bền nhiệt độ cao trong thời gian ngắn đạt tới 690 MPa, nhẹ hơn 15% so với thép cacbon và giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Lĩnh vực sản xuất thủy điện:
Trường hợp ứng dụng: Đường ống nước áp suất cao của nhà máy thủy điện sử dụng thép tấm SA302GrB và vượt qua 200.000 bài kiểm tra độ mỏi trong môi trường từ -20℃ đến 50℃.
Ưu điểm: Độ bền va đập ở nhiệt độ thấp (≥27 J ở -20℃) đáp ứng được các yêu cầu về khí hậu khắc nghiệt của vùng núi.
4. An toàn, bảo vệ môi trường và tầm quan trọng của công nghiệp
Sự an toàn:
Đã vượt qua thử nghiệm va đập ASTM A20 (năng lượng va đập khía chữ V ≥34 J ở -20℃), đảm bảo nguy cơ gãy giòn ở nhiệt độ thấp dưới 0,1%.
Độ cứng của vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn là ≤350 HV để ngăn ngừa nứt do hydro gây ra.
Bảo vệ môi trường:
Hàm lượng molypden từ 0,41%-0,64% giúp giảm lượng niken sử dụng và giảm lượng phát thải kim loại nặng.
Tuân thủ chỉ thị RoHS của EU và cấm sử dụng các chất độc hại như chì và thủy ngân.
Tầm quan trọng về mặt công nghiệp:
Nó chiếm 25% thị trường thép tấm bình chịu áp suất toàn cầu và là vật liệu quan trọng để nội địa hóa thiết bị điện hạt nhân và hóa dầu.
Hỗ trợ các ứng dụng có phạm vi nhiệt độ rộng từ -20℃ đến 450℃ và cải thiện hiệu suất vận hành của thiết bị từ 15%-20% so với thép cacbon truyền thống.
Phần kết luận
Tấm thép SA302GrB đã trở thành vật liệu cốt lõi của các thiết bị công nghiệp nhiệt độ cao và áp suất cao hiện đại nhờ độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và dễ hàn. Sự cân bằng giữa an toàn, bảo vệ môi trường và hiệu quả chi phí khiến nó trở thành vật liệu không thể thay thế trong các lĩnh vực điện hạt nhân, hóa dầu, năng lượng, v.v., đồng thời thúc đẩy sự phát triển của thiết bị công nghiệp theo hướng hiệu quả và an toàn hơn.
Thời gian đăng: 04-06-2025