304H钢

短时高温力学性能

在矿物燃料锅炉中需要有经济性和高温性能好的奥氏体耐热钢不锈钢材料制造过热器，为此日本住友公司开发了304H。304H是在TP304H不锈钢基础上成功开发的01C-18Cr-9Ni-3Cu-Nb经济型奥氏体不锈钢。其优越的高温蠕变强度不是靠贵重的合金元素W、Mo的强化获得，而是通过廉价的Cu、Nb、N，由富Cu相的Cu、Nb、N（C、N）M23C3质点的弥散强化获得。304H在成份上较大的特点是：为提高高温蠕变强度添加了3%左右的Cu，并通过复合添加的Nb和N，力求获得高强度化和高韧性化。试验证明3%的Cu和0.45%的Nb为最佳匹配。此时，能获得高温强度、韧性和耐腐蚀性均良好的新型奥氏体不锈钢。这种由富Cu相质点的弥散强化的新型奥氏体不锈钢，650-700℃的高温蠕变强度是通常TP304H奥氏体不锈钢的1.7-1.9倍，是通常TP347H奥氏体不锈钢的1.3-1.5倍。其650℃的许用应力比TP304H提高90%，比TP347H提高31%，700℃的许用应力比TP304H提高90%，比TP347H提高49%。该钢种耐高温腐蚀特性和耐蒸汽氧化特性都比TP304H、TP347H有所改善，其焊接性和经济性比TP347H优越。
    日本有关公司将Super304H钢管进行长期实际锅炉挂管试验，将Super304H钢管插入到过热器上段。两年半的实际锅炉工况运行后，取出试样管进行各种试验。对外径和壁厚进行测量没有发现时效变化，内壁表面酸洗后没有观察到高温腐蚀的桔皮状缺陷；显微组织没有发现产生脆化重要原因的σ相金属化合物析出；试样的冲击值几乎没有降低；强度有所上升；延伸率有所降低。其性能与TP347H相当。试样在600℃的蠕变断裂强度比原材料有所提高，原因是有Cu的富集相析出。因此Super304H在使用运行后不会导致强度降低。Super304H钢在日本的超临界、超超临界锅炉中已经应用。