1. Performans özellikleri, kullanımları ve uygulanabilir senaryolar
SA302GrB, ASTM A302 standardına uygun, düşük alaşımlı, yüksek mukavemetli manganez-molibden-nikel alaşımlı çelik bir sacdır ve basınçlı kaplar ve kazanlar gibi yüksek sıcaklık ve basınç ekipmanları için tasarlanmıştır. Temel performans özellikleri şunlardır:
Mükemmel mekanik özellikler: Çekme dayanımı ≥550 MPa, akma dayanımı ≥345 MPa, uzama ≥%18 ve darbe tokluğu ASTM A20 standardını karşılar.
İyi kaynak performansı: Manuel ark kaynağı, tozaltı ark kaynağı, gaz korumalı kaynak ve diğer işlemleri destekler ve çatlakları önlemek için kaynak işleminden sonra ön ısıtma ve ısıl işlem gerekir.
Yüksek sıcaklık direnci ve korozyon direnci: -20℃ ile 450℃ arasındaki çalışma sıcaklığı aralığında stabil kalır, asitler ve alkaliler gibi aşındırıcı ortamlar için uygundur.
Hafif ve yüksek mukavemet: Düşük alaşımlı tasarım sayesinde yapının ağırlığı azaltılırken, basınç taşıma kapasitesi artırılır ve ekipman üretim maliyeti düşürülür.
Uygulanabilir senaryolar: Petrokimya, enerji santrali kazanları, nükleer santraller, hidroelektrik santralleri vb. alanlardaki reaktörler, ısı eşanjörleri, küresel tanklar, nükleer reaktör basınç kapları, kazan tamburları vb. gibi temel ekipmanlar.
2. Ana bileşenler, performans parametreleri ve mekanik özellikler
Kimyasal bileşim (erime analizi):
C (karbon): ≤0,25% (kalınlık ≤25mm olduğunda ≤0,20%)
Mn (manganez): %1,07-%1,62 (kalınlık ≤25 mm olduğunda %1,15-%1,50)
P (fosfor): ≤0,035% (bazı standartlar ≤0,025%) gerektirir
S (kükürt): ≤0,035% (bazı standartlar ≤0,025%) gerektirir
Si (silisyum): %0,13-%0,45
Mo (molibden): %0,41-%0,64 (bazı standartlar %0,45-%0,60 gerektirir)
Ni (nikel): %0,40-%0,70 (bazı kalınlık aralıkları)
Performans parametreleri:
Çekme dayanımı: 550-690 MPa (80-100 ksi)
Akma dayanımı: ≥345 MPa (50 ksi)
Uzama: Ölçü uzunluğu 200 mm olduğunda ≥%15, ölçü uzunluğu 50 mm olduğunda ≥%18
Isıl işlem durumu: Normalizasyon, normalizasyon + temperleme veya kontrollü haddeleme durumunda teslimat, kalınlık >50mm olduğunda normalizasyon işlemi gereklidir.
Mekanik performans avantajları:
Yüksek mukavemet ve tokluğun dengesi: 550-690 MPa çekme mukavemetinde, hala %18 veya daha fazla uzama sağlar ve ekipmanın gevrek kırılmaya karşı direnç kabiliyetini garanti eder.
İnce tane yapısı: A20/A20M standardının ince tane boyutu gereksinimlerini karşılar ve düşük sıcaklıktaki darbe tokluğunu artırır.
3. Uygulama durumları ve avantajları
Petrokimya endüstrisi:
Uygulama örneği: Bir petrokimya işletmesi, 5 yıldır 400℃ ve 30 MPa basınçta çatlak veya deformasyon olmadan sürekli çalışan SA302GrB çelik saclar kullanarak yüksek basınçlı reaktörler üretmektedir.
Avantajları: Hidrojen korozyonuna karşı mükemmel direnç ve kaynakların %100 ultrasonik hata tespiti ekipman güvenliğini sağlar.
Nükleer santral sahası:
Uygulama örneği: Bir nükleer santralin reaktör basınç kabı, 120 mm kalınlığında SA302GrB çelik sacdan üretilmiştir. Normalizasyon + temperleme işlemi sayesinde radyasyon direnci %30 oranında artırılmıştır.
Avantajı: %0,45-0,60 oranındaki molibden içeriği nötron ışınlama kırılganlığını engeller ve ASME spesifikasyonlarının gereksinimlerini karşılar.
Enerji santrali kazan sahası:
Uygulama örneği: Süperkritik bir kazan tamburu, 540℃ ve 25 MPa'da çalışan SA302GrB çelik sacdan yapılmıştır ve hizmet ömrü 30 yıla kadar uzatılmıştır.
Avantajı: Yüksek sıcaklıkta kısa süreli dayanımı 690 MPa'ya ulaşır, karbon çeliğinden %15 daha hafiftir ve enerji tüketimini azaltır.
Hidroelektrik üretim alanı:
Uygulama örneği: Bir hidroelektrik santralinin yüksek basınçlı su borusu SA302GrB çelik sacdan üretilmiş olup, -20℃ ile 50℃ arasındaki bir ortamda 200.000 adet yorulma testinden geçmiştir.
Avantajı: Düşük sıcaklık darbe tokluğu (≥27 J, -20℃'de) dağlık alanların aşırı iklim gereksinimlerini karşılar.
4. Güvenlik, çevre koruma ve endüstriyel önem
Emniyet:
ASTM A20 darbe testini geçmiştir (-20℃'de V çentik darbe enerjisi ≥34 J), düşük sıcaklıkta gevrek kırılma riskinin %0,1'den az olduğunu garanti eder.
Hidrojen kaynaklı çatlağın önlenmesi için kaynak bölgesinin ısıdan etkilenen kısmının sertliği ≤350 HV'dir.
Çevre koruma:
%0,41-%0,64 oranındaki molibden içeriği nikel kullanımını azaltır ve ağır metal emisyonunu düşürür.
AB RoHS direktifine uygundur ve kurşun ve cıva gibi zararlı maddelerin kullanımını yasaklar.
Endüstriyel önemi:
Dünya basınçlı kap çelik levha pazarının %25'ini oluşturmakta olup, nükleer enerji ve petrokimya ekipmanlarının yerelleştirilmesinde önemli bir malzemedir.
-20℃ ile 450℃ arasında geniş sıcaklık aralığı uygulamalarını destekler ve geleneksel karbon çeliğine kıyasla ekipman çalışma verimliliğini %15-20 oranında artırır.
Çözüm
SA302GrB çelik sac, yüksek mukavemeti, korozyon direnci ve kolay kaynaklanabilirliği sayesinde modern endüstriyel yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ekipmanlarının temel malzemesi haline gelmiştir. Güvenlik, çevre koruma ve uygun maliyet dengesi, onu nükleer enerji, petrokimya, enerji vb. alanlarda vazgeçilmez kılmakta ve endüstriyel ekipmanların daha verimli ve güvenli bir yöne doğru ilerlemesini sağlamaktadır.
Gönderi zamanı: 04-Haz-2025