1 簡介
SUPER304H是由日本住友金屬株式會社和三菱重工在TP304H的基礎(chǔ)上，通過降低Mn含量上限，加入約3%的Cu、約0.45%的鈮和一定量的N，使該鋼在服役期運行時產(chǎn)生非常細小而彌散的富銅相沉淀于奧氏體基體內(nèi)的沉淀強化以及NbC、NbN、NbCrN和M23C6的強化作用，而得到很高的許用應(yīng)力的一種新型的奧氏體不銹鋼鍋爐管，目前已經(jīng)納入日本MITI標準，2000年3月已經(jīng)由ASME code case 2328予以確認。
SUPER304H鋼的焊接性能良好，持久強度高、組織穩(wěn)定性好及較好的抗蒸汽氧化性能，很好的耐蝕性（幾乎與細晶粒的TP347H相同）。在600-700℃，其105小時的持久強度為TP347H鋼的1.3倍以上。
2 用途
SUPER304H鋼管有極高的許用應(yīng)力、且綜合性能優(yōu)良。該鋼的最高使用溫度為700℃。該鋼在日本火力發(fā)電廠主要用于制造超（超）臨界鍋爐過熱器和再熱器的高溫段等部件。由于其性能優(yōu)良，無論從經(jīng)濟性（具有較好的性價比，價格上比TP347H約高9%左右，但可減薄管子壁厚約20%）和可靠性看，它都應(yīng)是今后超（超）臨界機組鍋爐中過熱器和再熱器鋼管的重要的、主力品種材料。從1993（小量是從1989年）年開始至2001年，日本在電站鍋爐上應(yīng)用此鋼已經(jīng)達到6025噸。如Kobe 1號（1998年）、EPDC Tachibanawan 1、2號（1997年）、EPDC New-Isogo 1號（1999年）以及Tokai 1號（1998年） 等十多家電站鍋爐采用了此鋼。
3 技術(shù)要求及試驗數(shù)據(jù)
3.1 化學(xué)成分
化學(xué)成分（%）
規(guī)范 | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Cu | Nb | N |
住友規(guī)定 | 0.07-0.13 | ≤1.00 | ≤0.30 | ≤0.040 | ≤0.010 | 17.0-19.0 | 7.50-10.50 | 2.5-3.5 | 0.30-0.60 | 0.05-0.12 |
ASME code case2328 | 0.07-0.13 | ≤0.50 | ≤0.30 | ≤0.045 | ≤0.030 | 17.0-19.0 | 7.50-10.50 | 2.5-3.5 | 0.20-0.60 | 0.05-0.12 |
注：ASME code case2328規(guī)范中有對Al=0.003-0.030%，B=0.001-0.010%的規(guī)定
3.2 金相組織
SUPER304H鋼管的供貨狀態(tài)應(yīng)為固溶處理。經(jīng)最終固溶（最低固溶溫度1100℃）熱處理后，金相組織應(yīng)為單一的奧氏體組織，晶粒度7-10級。
3.3 力學(xué)性能
室溫力學(xué)性能
規(guī)范 | 拉伸性能（縱向） | 硬度HRB（HB） |
σs(MPa) | σb(MPa) | δ(%) |
ASME code case 2328 | ≥205 | ≥550 | ≥35 | ≤90（192） |
住友規(guī)定 | ≥235 | ≥590 | ≥35 |
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3.4 持久強度σ（MPa）
規(guī)范 | 500℃ | 525℃ | 550℃ | 575℃ | 600℃ | 650℃ | 700℃ |
住友實測值注1 |
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| 170 | 120 | 71 |
國內(nèi)實測值 |
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| 128 |
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注1：住友實測值沒有直接的數(shù)據(jù)，只是數(shù)據(jù)點，本表是由資料圖中轉(zhuǎn)換而來的近似值
3.5 許用應(yīng)力σ（MPa）
溫度℃ | 500 | 525 | 550 | 575 | 600 | 625 | 650 | 675 | 700 | 732 |
σ | 85.5 | 84.5 | 83.4 | 82.2 | 81.6 | 80.3 | 77.8 | 61.2 | 47.0 | 32.4 |
注：ASME code case2328數(shù)值的內(nèi)插數(shù)據(jù)
3.6 抗氧化性
對該鋼在650℃的蒸汽抗氧化性試驗表明：SUPER304H鋼管在該溫度下的抗氧化性大大優(yōu)于SA213-TP304H和TP347H，相同條件下的氧化腐蝕深度僅為TP304H的一半左右、為TP347H的67%左右?？寡趸院蜔嵛g性與相同晶粒度的細晶粒的TP347H（即TP347HFG）鋼管接近。
4 工藝資料
4.1 熱處理
SUPER304H鋼管的供貨狀態(tài)為固溶處理。最終的固溶處理的最低固溶溫度為1040℃。
4.2 焊接
該鋼碳含量低，有良好的焊接性能。熱裂敏感性試驗證實：與TP347H相比，其熱裂敏感性更低?？刹捎脷怏w保護鎢極電弧焊（GTAW）或藥皮焊條電弧焊（SMAW）；與SUPER304H相配的焊材也已經(jīng)開發(fā)，分別為#T-304H和#304H，可由日本SUMKIN WELDING INDUSTRIES供貨。
焊后熱處理不是必須進行。若服役前能對熱影響區(qū)部分進行適當?shù)谋Ｗo處理，以防止促進應(yīng)力腐蝕的氯離子侵蝕，則不必進行焊后熱處理；否則，推薦采用焊后熱處理（溫度為1120-1150℃/保溫15-30分鐘、快速冷卻）。
與異種鋼焊接： A）與T91，填充材料ER NiCr3、預(yù)熱/層溫（200-300℃）和焊后熱處理（730-750℃，30分鐘、空冷）；
4.3 彎管
4.3.1 冷彎
該鋼彎曲變形性能與TP347H接近，適合各種彎曲工藝。冷變形后對持久強度有負面影響。故對彎心半徑不大于2.5DR的彎曲變形（或雖彎曲半徑較大，但有較大的拉伸殘余應(yīng)力）后，推薦采用彎后熱處理；若服役前沒有適當?shù)摹⒎乐孤入x子侵蝕的保護措施，則所有彎管均須熱處理。規(guī)范與焊后熱處理相同。
4.3.2 熱彎
除非熱加工溫度控制在1120-1150℃，否則須進行重新固溶處理，以恢復(fù)其正常的持久強度性能。
