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日前，在由(you)中國(guo)(guo)電(dian)力(li)工(gong)程顧問集團(tuan)西(xi)北電(dian)力(li)設計院有限(xian)公司(si)(si)、國(guo)(guo)家太陽(yang)能光(guang)(guang)熱產業技術創新戰(zhan)略聯(lian)盟、CSPPLAZA光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)平臺共同(tong)主辦、首航高(gao)(gao)科能源技術股份有限(xian)公司(si)(si)聯(lian)合主辦的2022中國(guo)(guo)風光(guang)(guang)熱互補新能源基地開發(fa)大會上，酒泉鋼(gang)鐵（集團(tuan)）有限(xian)責任公司(si)(si)不銹鋼(gang)研究所副所長李具倉(cang)博士(shi)分享了高(gao)(gao)溫(wen)熔鹽(yan)儲(chu)罐對于不銹鋼(gang)板材選型的具體(ti)要求并結(jie)合酒鋼(gang)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)高(gao)(gao)溫(wen)熔鹽(yan)儲(chu)罐專(zhuan)用J347H不銹鋼(gang)產品進(jin)行了詳(xiang)細介(jie)紹。

圖1：李具倉博士作主題(ti)發言(yan)

據李具倉博士(shi)介紹，由于需要(yao)儲存高溫熔(rong)(rong)鹽（40%硝酸鉀(jia)+60%硝酸鈉(na)），光熱電站熔(rong)(rong)鹽罐對罐體的材料要(yao)求較(jiao)高（50MW熔(rong)(rong)鹽儲罐參數見(jian)下表(biao)）。

表(biao)1：50MW熔鹽(yan)儲罐參數

熔鹽罐板(ban)材選用(yong)不銹鋼產品，其(qi)主要性能參(can)數一般需達(da)到下(xia)列條件：

高(gao)溫(wen)性能(neng)：高(gao)溫(wen)（593℃)力(li)學性能(neng)：Rp0.2≥137；Mpa，Rm≥280Mpa。

晶粒度及(ji)析出相：晶粒控制(zhi)在(zai)4-7級范(fan)圍內。

耐腐(fu)蝕性能：耐熔鹽腐(fu)蝕速率達到(dao)國外領先水平。

焊接性能：焊接后鋼板按照ASME SA-213標準Rm≥515MPa，焊口(kou)無(wu)敏化(hua)現象。

隨后(hou)，李具倉博士詳細分享了酒鋼研(yan)發的J347H不銹鋼產(chan)品以及相(xiang)關國際產(chan)品針(zhen)對熔鹽儲罐使用(yong)條件(jian)研(yan)究(jiu)的各項結果。

更多精彩內容，請閱讀下面刊出的李具倉博士的演講全文：

李具倉博士：各位領導，各位專家(jia)，各位朋友，下(xia)午好(hao)！

我就酒(jiu)鋼光熱(re)發電高溫熔鹽儲罐專用J347H產(chan)品(pin)進行簡(jian)要介紹。

第一部分，酒泉鋼鐵集團公司及不銹鋼簡介。

酒鋼地處甘肅省嘉峪關市，始建(jian)于1958年，是(shi)(shi)國家“一(yi)五”時期規劃(hua)建(jian)設的鋼鐵聯合(he)企業，也是(shi)(shi)我國西北(bei)地區(qu)建(jian)設最早(zao)、規模最大、黑色(se)與有色(se)并(bing)舉的多元化(hua)現代企業集(ji)團(tuan)。

酒鋼擁有(you)鏡鐵山(shan)礦(kuang)和西溝石灰石礦(kuang)兩(liang)座礦(kuang)山(shan)，形成了從采礦(kuang)、選礦(kuang)、燒結、焦(jiao)化(hua)到煉鐵、煉鋼、熱軋(ya)、冷軋(ya)完整(zheng)配套的碳鋼和不(bu)銹(xiu)鋼現代(dai)化(hua)工藝生產(chan)(chan)線(xian)。鋼鐵產(chan)(chan)業(ye)具備(bei)(bei)年(nian)產(chan)(chan)粗鋼1105萬(wan)噸生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力(li)(li)；有(you)色產(chan)(chan)業(ye)具有(you)年(nian)產(chan)(chan)電(dian)(dian)(dian)解(jie)鋁(lv)170萬(wan)噸、鋁(lv)板帶鑄軋(ya)材60萬(wan)噸的生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力(li)(li)；電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)能(neng)(neng)源產(chan)(chan)業(ye)已形成電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)總裝(zhuang)機3446MW的自備(bei)(bei)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量；裝(zhuang)備(bei)(bei)制(zhi)造(zao)產(chan)(chan)業(ye)涵蓋(gai)了冶金、風(feng)電(dian)(dian)(dian)、光(guang)伏(fu)、光(guang)電(dian)(dian)(dian)等裝(zhuang)備(bei)(bei)，年(nian)制(zhi)造(zao)加工能(neng)(neng)力(li)(li)17萬(wan)噸。

酒鋼(gang)(gang)(gang)(gang)宏興股份(fen)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)分公司成(cheng)立于(yu)2005年10月，擁有從煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、熱(re)軋(ya)到(dao)冷(leng)軋(ya)完整(zheng)配套生產(chan)(chan)線及當(dang)今(jin)世(shi)界一流的不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生產(chan)(chan)裝備和(he)先進的工藝技(ji)術。現已形成(cheng)120萬(wan)(wan)噸(dun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板坯、110萬(wan)(wan)噸(dun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)軋(ya)卷材、100萬(wan)(wan)噸(dun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)軋(ya)酸洗(xi)產(chan)(chan)品、70萬(wan)(wan)噸(dun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)酸洗(xi)產(chan)(chan)品和(he)15萬(wan)(wan)噸(dun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中厚板產(chan)(chan)品的生產(chan)(chan)能力。

酒鋼不銹鋼產品(pin)主要有四大類：

第一(yi)類：熱軋(ya)黑卷：厚度：3.0~12mm，寬度：750~1600mm；

第(di)二類：酸洗(xi)中厚板：厚度(du)：4.0~100mm，寬度(du)：1500~2500mm；

第三類：熱軋酸洗產品（No.1）：厚(hou)度：2.8~8mm，寬(kuan)度：750~1600mm；

第四類：冷軋(ya)酸洗產品(pin)（2B）：厚(hou)度：0.25~4.0mm，寬度：750~1600mm。

光熱熔(rong)鹽儲罐用(yong)材主要為酸洗中厚板產(chan)品。

第二部分，酒鋼不銹鋼技術研發質量體系。

酒鋼不銹鋼產(chan)品開發團隊(dui)由研發團隊(dui)，技術(shu)質量管控團隊(dui)以及市場(chang)營銷服務團隊(dui)組成。

不銹鋼體系(xi)認(ren)證(zheng)(zheng)方面，均已按照國(guo)家和行業規(gui)定(ding)通過了質量管理體系(xi)認(ren)證(zheng)(zheng)、職業健康(kang)安全管理體系(xi)認(ren)證(zheng)(zheng)、環境管理體系(xi)認(ren)證(zheng)(zheng)、CNAS實驗(yan)室認(ren)可證(zheng)(zheng)書(shu)等國(guo)內和國(guo)際認(ren)證(zheng)(zheng)。

不銹鋼(gang)產品認(ren)證方面，根據產品的(de)使用(yong)要求，通過(guo)了中國船(chuan)(chuan)級(ji)社(she)，英勞船(chuan)(chuan)級(ji)社(she)、挪威船(chuan)(chuan)級(ji)社(she)和法(fa)國船(chuan)(chuan)級(ji)社(she)等權威機(ji)構的(de)認(ren)證。

此(ci)外酒鋼也有特種設(she)(she)備制造生產許可(ke)證，通過(guo)了(le)歐盟PED4.3認證（歐盟壓力設(she)(she)備指令），可(ke)出具3.1格(ge)式材(cai)料證明書(shu)；還有中(zhong)核集團(tuan)合格(ge)供(gong)應(ying)商(shang)證書(shu)，中(zhong)石(shi)油、中(zhong)石(shi)化，中(zhong)海油一級供(gong)應(ying)商(shang)資質。

第三部分，酒鋼不銹裝備介紹。

酒鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)加工裝(zhuang)備(bei)大都是(shi)進(jin)(jin)口(kou)國際上最先進(jin)(jin)的(de)(de)設備(bei)，在原來的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)生產(chan)設備(bei)基(ji)礎上進(jin)(jin)行了升級改造，所(suo)以我們的(de)(de)裝(zhuang)備(bei)從煉(lian)鋼(gang)、熱軋到最后(hou)冷軋都是(shi)世界一流設備(bei)。

圖3.1：酒鋼(gang)中厚板(ban)退火酸洗(xi)相關設備(bei)

尤其(qi)是(shi)酸(suan)洗中(zhong)厚板采(cai)用的(de)立(li)式(shi)酸(suan)洗槽【見上圖】，加熱的(de)均勻(yun)性(xing)和酸(suan)洗的(de)均勻(yun)性(xing)好，有利于組織的(de)均勻(yun)和獲得優良的(de)酸(suan)洗表面質量。

第四部分，酒鋼不銹產品體系及典型應用。

酒鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)產品涵蓋了奧(ao)氏(shi)體(ti)、馬氏(shi)體(ti)、雙相和鐵素體(ti)四大體(ti)系，目(mu)前有71種不(bu)同(tong)規格產品，具體(ti)見圖(tu)4.1和圖(tu)4.2。

圖4.1：酒鋼不銹(xiu)鋼鋼種牌號(hao)

圖4.2：酒鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)400系列鋼(gang)種牌(pai)號

1、奧氏體不銹鋼

第一耐(nai)熱奧氏體不銹鋼(gang)(gang)，擁有足(zu)夠高(gao)(gao)的高(gao)(gao)溫強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)溫疲勞強(qiang)度(du)與之相適應的塑性；足(zu)夠高(gao)(gao)的化學穩定(ding)性(抗氧化、抗腐(fu)蝕等)；良(liang)好的加工特性及物理(li)性能(neng)。包含321、309、310S、347（H）鋼(gang)(gang)種。

第二耐(nai)蝕奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，腐蝕較(jiao)為(wei)苛刻(ke)的環境下穩定性優異；良好的加工特性及(ji)物理性能。包含304、321、316L鋼(gang)(gang)種。

第三超級(ji)(ji)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼904l和254SMo：904L超級(ji)(ji)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼，擁(yong)有(you)優良的耐蝕(shi)性(xing)，廣(guang)泛應用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)造(zao)紙(zhi)、污水(shui)處(chu)理等(deng)(deng)行(xing)業，如：化(hua)纖、化(hua)工(gong)廠(chang)醋酸(suan)去(qu)除塔(ta)(ta)(ta)再沸器(qi)(qi)(qi)；制(zhi)藥廠(chang)真空提(ti)煉中的攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)軸、漿(jiang)葉和加熱盤管；濕法磷酸(suan)裝(zhuang)(zhuang)置萃取槽(cao)的預埋件等(deng)(deng)；精(jing)對(dui)苯(ben)二甲酸(suan)生產(chan)中的溶劑汽提(ti)塔(ta)(ta)(ta)、蒸(zheng)餾釜及(ji)攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)等(deng)(deng)；已供貨(huo)賽(sai)德力制(zhi)造(zao)藥用(yong)離心機(ji)使用(yong)。254SMO為6Mo型超級(ji)(ji)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼，PREN值高(gao)(gao)達43，被廣(guang)泛用(yong)于(yu)高(gao)(gao)濃度氯離子(zi)介質、海(hai)水(shui)等(deng)(deng)苛刻環(huan)境(jing)(jing)，如：海(hai)水(shui)環(huan)境(jing)(jing)：海(hai)水(shui)淡化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置、海(hai)水(shui)換熱器(qi)(qi)(qi)、電(dian)容(rong)器(qi)(qi)(qi)電(dian)子(zi)管等(deng)(deng)；高(gao)(gao)濃度氯離子(zi)環(huan)境(jing)(jing)：紙(zhi)漿(jiang)造(zao)紙(zhi)工(gong)業各(ge)種漂白裝(zhuang)(zhuang)置；高(gao)(gao)濃度食鹽環(huan)境(jing)(jing)：樹脂制(zhi)造(zao)裝(zhuang)(zhuang)置、藥品的反應容(rong)器(qi)(qi)(qi)以及(ji)配管；化(hua)工(gong)行(xing)業：酚精(jing)煉裝(zhuang)(zhuang)置蒸(zheng)發塔(ta)(ta)(ta)等(deng)(deng)；產(chan)品已供蘭石裝(zhuang)(zhuang)備(bei)股份有(you)限(xian)公司試用(yong)合格。

2、雙相不銹鋼方面

酒(jiu)鋼目前(qian)已(yi)形成2101、2205、2304、2507四大系列雙相(xiang)不銹鋼品(pin)牌，廣(guang)泛應用于(yu)化工、環保、換熱器、水(shui)電等領(ling)域。此前(qian)歐(ou)洲(zhou)材(cai)料研究院（CSM）對酒(jiu)鋼2205雙相(xiang)不銹鋼NO.1板、2B板和中厚產(chan)品(pin)進行(xing)了綜合性評價(jia)，結果(guo)表(biao)明酒(jiu)鋼2205達到了相(xiang)關歐(ou)洲(zhou)鋼鐵公司產(chan)品(pin)水(shui)平。

3、馬氏體不銹鋼

酒鋼已(yi)擁有馬氏體(ti)系列(lie)化產(chan)(chan)品(pin)，30Cr13、40Cr13、50Cr15MoV等(deng)產(chan)(chan)品(pin)已(yi)進入宜家家居(ju)、陽江十(shi)八子、金(jin)石、金(jin)輝、永(yong)光等(deng)國(guo)內(nei)高端刀具制造企業。刮(gua)胡刀片用(yong)6Cr13高碳(tan)馬氏體(ti)鋼在(zai)國(guo)內(nei)率先實現常規工藝(yi)批量生(sheng)產(chan)(chan)的技(ji)術突破，產(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量滿足(zu)用(yong)戶(hu)要求(qiu)，國(guo)內(nei)市場占有率到達70%以上。

4、普通430鐵素體不銹鋼

第一430DQA（深沖材）產品具有良好(hao)深沖性能，被瑞典宜(yi)家、北美韋伯(bo)指(zhi)定(ding)用(yong)于餐廚具制品；海爾、老板、格蘭仕(shi)、美的等用(yong)于洗衣(yi)機、油(you)煙機、微波爐、冰箱等家電(dian)制品。

第二430 FRA（面(mian)板材(cai)）產(chan)品具有高的(de)材(cai)質純(chun)凈(jing)度，已成為(wei)上海實(shi)達(da)、蘇州(zhou)日(ri)礦、浙江甬金等國內知(zhi)名精密帶加工企業的(de)主要供貨商；酒(jiu)鋼(gang)J430KJ（抗(kang)菌用材(cai)）不銹鋼(gang)為(wei)國內首家批量生(sheng)產(chan)，為(wei)合金型抗(kang)菌不銹鋼(gang)一種，經中(zhong)科院和(he)SGS檢測，大腸桿菌和(he)金黃色(se)葡萄菌抗(kang)菌率均(jun)超過99%。

5、超純鐵素體不銹鋼

第一(yi)汽(qi)車排(pai)氣(qi)系(xi)(xi)統(tong)用(yong)不銹(xiu)鋼：酒(jiu)鋼汽(qi)車排(pai)氣(qi)系(xi)(xi)統(tong)用(yong)超純鐵素體不銹(xiu)鋼覆(fu)蓋排(pai)氣(qi)系(xi)(xi)統(tong)用(yong)冷(leng)、熱段(duan)材(cai)料所(suo)有牌號409L、439、436L、441、444、429，432等，產品已向佛吉亞(ya)、天納克、克康三個世界最大的一(yi)級配套(tao)商供貨。

第(di)二建(jian)(jian)筑(zhu)裝(zhuang)飾(shi)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)：酒(jiu)鋼(gang)建(jian)(jian)筑(zhu)裝(zhuang)飾(shi)用(yong)超純(chun)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)以電(dian)梯面(mian)板和(he)建(jian)(jian)筑(zhu)屋(wu)面(mian)及幕墻用(yong)途為(wei)主(zhu)，主(zhu)要牌號包(bao)括439、443、445J1、445J2不(bu)銹鋼(gang)。

第三汽車(che)裝飾條(tiao)用(yong)J442D和J436D超純鐵素體不銹(xiu)鋼，主要替代日本進口產(chan)品，具備高光澤度、細膩平滑表面和優(you)良的耐腐蝕性能和成型性能，目前已對日產(chan)汽車(che)以及長(chang)安等國內汽車(che)品牌進行供貨。

6、個性化定制產品

酒鋼(gang)已(yi)經批量(liang)向某(mou)國際知名(ming)品牌手(shou)機供(gong)貨低磁(ci)導(dao)率(lv)、高純凈不(bu)銹鋼(gang)316Li；向中科院高能物理(li)研究所在建中微子實驗(yan)室批量(liang)供(gong)貨低本底(di)、超(chao)純凈、高耐蝕不(bu)銹鋼(gang)；給德(de)國漢能批量(liang)供(gong)貨高強不(bu)銹鋼(gang)。

目(mu)前，酒鋼不銹鋼正在給(gei)軍方開(kai)發(fa)低溫風洞專(zhuan)用(yong)(yong)用(yong)(yong)304L/304LN不銹鋼；開(kai)發(fa)替代進口鋁(lv)電解長(chang)壽命陰(yin)極專(zhuan)用(yong)(yong)不銹鋼和退火爐長(chang)壽命耐(nai)熱不銹鋼。

7、有色產品加工

依托(tuo)不銹鋼生產裝備，在(zai)國(guo)內第一家(jia)開發(fa)出了卷狀鈦(tai)材(cai)(cai)的熱(re)軋、冷軋生產工藝，目(mu)前鈦(tai)帶(dai)材(cai)(cai)產品(pin)加工已經形成系(xi)列化(hua)，有25家(jia)加工用戶(hu)，年加工量5000噸(dun)。

在鈦卷生產的(de)基礎上進行鋯(gao)卷和鎳卷的(de)加工(gong)生產，目前鋯(gao)卷軋制、退火酸(suan)洗工(gong)藝已(yi)經穩定(ding)。

第五部分，酒鋼光熱發電熔鹽儲罐專用J347H介紹。

酒鋼研發的J347H產品(pin)主要(yao)針(zhen)對塔式光熱電(dian)站(zhan)高溫熔鹽罐，由(you)于其儲(chu)存高溫熔鹽，對罐體(ti)的材料(liao)要(yao)求(qiu)較(jiao)高。主要(yao)技術(shu)要(yao)求(qiu)為：

高溫性能：高溫（593℃)力(li)學性能：Rp0.2≥137；Mpa，Rm≥280Mpa。

晶(jing)粒(li)度(du)及(ji)析出相：晶(jing)粒(li)控(kong)制在4-7級范(fan)圍內。

耐腐蝕性能：耐熔鹽腐蝕速(su)率達到(dao)國外領先水平。

焊接(jie)性能：焊接(jie)后(hou)鋼(gang)板(ban)按照ASME SA-213標準(zhun)Rm≥515MPa，焊口無(wu)敏化現象。

酒鋼(gang)從(cong)2019年開始J347H研(yan)制，與蘭州理工、北京科技大學、蘭石、蘭濱等單位合作(zuo)成立創新聯合體進行了研(yan)發，并立為甘肅省重大專項。研(yan)制的(de)目標：達到國外知名(ming)企業安(an)塞(sai)樂米塔爾的(de)水平。

在光(guang)熱系統中(zhong)，J347H產品主要用于熔鹽儲罐和(he)高溫介質的傳(chuan)導管道和(he)設備，下(xia)面我(wo)把J347H的成分設計，及相關性能(neng)做一個分享。

1、化學成份設計

按(an)照國(guo)標(biao)、美標(biao)，歐(ou)標(biao)，結合熔鹽儲罐(guan)的使用環(huan)境和變化(hua)(hua)，酒鋼對成分進(jin)行了(le)優(you)化(hua)(hua)，添加了(le)一些標(biao)準沒有明確要(yao)求的元素，主要(yao)成分見表5.1。

表5.1：酒鋼(gang)J347H不(bu)銹鋼(gang)主要化(hua)學成(cheng)分與相關(guan)標準(zhun)及國際產品(pin)對比

2、鑄坯等軸率和夾雜物分析

與常規347H產品(pin)(pin)鑄(zhu)坯(pi)(pi)等軸晶(jing)(jing)率為0%相比，熔(rong)鹽(yan)儲罐專用J347H的(de)鑄(zhu)坯(pi)(pi)等軸晶(jing)(jing)率達到25%，這(zhe)個指標(biao)對后續產品(pin)(pin)的(de)組(zu)織和(he)性能的(de)均(jun)勻性有很大影響。

圖5.1：夾雜物對比

鑄坯(pi)夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)與國外(wai)米塔(ta)爾的對比發現：米塔(ta)爾的夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)主要(yao)為Al2O3、CaSiO3和Al2O3-MnS-CaS復合夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)，酒鋼(gang)J347H中夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)主要(yao)為Al2O3、CaSiO3。從上圖夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)的評(ping)級可以看出，酒鋼(gang)J347H夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)控制較好(hao)。

從成分(fen)分(fen)析(xi)，國外米(mi)塔爾的(de)硫(liu)含量比酒鋼高很多，這也(ye)是導致他們產品中A類硫(liu)化物夾(jia)雜物較多的(de)原因。

3、晶粒度分析

晶粒(li)度(du)這個(ge)指標(biao)其實對熔(rong)鹽罐制造來說比較重要，因為高溫(wen)熔(rong)鹽罐在(zai)高溫(wen)下使用，從(cong)材料學(xue)角(jiao)度(du)看，晶粒(li)度(du)大一些，材料的高溫(wen)性(xing)能和穩定性(xing)會好一些。表5.2為晶粒(li)度(du)的檢測(ce)結果：安賽(sai)樂米塔爾(er)測(ce)試產品厚度(du)為12mm，晶粒(li)度(du)接近7級，酒鋼產品分不同規格進行了(le)檢測(ce)，晶粒(li)度(du)基本都在(zai)4-7。

表5.2：晶粒度對(dui)比

4、析出相分析

在J347H中析出相對其(qi)高溫(wen)性能(neng)和耐蝕性能(neng)都(dou)有一(yi)定的影響，因此對析出相的研究是不可缺(que)少(shao)的。

圖5.2：為酒鋼J347H析出相和米塔爾析出相的對比（上：安賽樂米塔爾347H析出相；下：酒鋼J347H析出相）

從圖5.2電鏡分析(xi)結(jie)果可以看(kan)出(chu)：酒鋼J347H的(de)析(xi)出(chu)量比(bi)安賽樂米塔爾要多(duo)，析(xi)出(chu)更完(wan)全(quan)，析(xi)出(chu)量多(duo)、析(xi)出(chu)更完(wan)全(quan)可提高(gao)產品(pin)的(de)力學性能、改善(shan)耐蝕性能。

5、耐蝕性能分析

標準中對347H沒有耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性能(neng)要求，由(you)于(yu)熔鹽罐內壁接觸高溫(wen)熔鹽，使(shi)用溫(wen)度(du)(du)接近材(cai)料的(de)(de)敏(min)化溫(wen)度(du)(du)，易使(shi)材(cai)料敏(min)化發生晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和均(jun)勻(yun)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，同時由(you)于(yu)熔鹽純度(du)(du)的(de)(de)影響，也(ye)會發生點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，因此對材(cai)料耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性能(neng)的(de)(de)研究，尤(you)其(qi)重要。酒鋼從電(dian)化學的(de)(de)角(jiao)度(du)(du)對材(cai)料做了均(jun)勻(yun)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)對比試(shi)驗，也(ye)模擬(ni)使(shi)用環境采用失重法做了耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性的(de)(de)對比試(shi)驗。

腐蝕試樣編號對應(ying)材料：1#-普通(tong)347H；2#-酒鋼熔鹽(yan)專用J347H未進行特殊處理；3#-酒鋼熔鹽(yan)專用J347H（優化工藝）。

5.1均勻腐蝕

按照美國電化學均(jun)勻腐(fu)(fu)蝕(shi)的標準ASTM G3-2014，對材(cai)料在5%硫酸(suan)介質中(zhong)進行了耐均(jun)勻腐(fu)(fu)蝕(shi)性能表征，結果如圖5.4。

圖5.3：均勻(yun)腐蝕性試驗結果

從圖5.3可以看(kan)出：3#樣品基本無(wu)活化腐(fu)蝕電(dian)流(liu)峰，且為(wei)鈍電(dian)流(liu)密度很低(di)，鈍化態穩定(ding)(ding)，其耐(nai)(nai)5%硫酸(suan)介(jie)質(zhi)的均(jun)勻腐(fu)蝕能(neng)力(li)最強，優于1#樣品和(he)2#樣品，說明(ming)酒鋼熔鹽專用材J347H耐(nai)(nai)5%硫酸(suan)介(jie)質(zhi)的均(jun)勻腐(fu)蝕優良，優于普(pu)通347H，同時說明(ming)處理工藝對J347H的耐(nai)(nai)蝕性能(neng)也有一定(ding)(ding)的影響。

5.2點腐蝕

按照(zhao)日本點(dian)腐(fu)蝕標準JIS G0577-2014，對材(cai)料(liao)在3.5%氯化(hua)鈉溶(rong)液中(zhong)點(dian)蝕電位進行了(le)表征，結果如圖5.4。

圖(tu)5.5：點蝕(shi)試驗(yan)結果(guo)

從圖5.4可以看(kan)出：3#樣品的耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)能力較強，且鈍化膜(mo)十分穩(wen)定，沒(mei)有大(da)量的點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)形核位點(dian)；而1#和2#樣品的耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)能力差，鈍化態始終伴隨著大(da)量非穩(wen)態點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)峰，鈍化膜(mo)上存在(zai)大(da)量可供點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)生的形核位置，說明酒鋼熔鹽專用材J347H耐(nai)3.5%氯化鈉(na)介(jie)質的點(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)優良(liang)。

5.3晶間腐蝕

按照日本晶(jing)間腐蝕標(biao)準（動電位(wei)再活化(hua)法）JIS G0580-2003JIS G0577-2014，對(dui)材料進(jin)行(xing)了敏化(hua)處理，并對(dui)耐(nai)敏化(hua)態晶(jing)間腐蝕能力(li)進(jin)行(xing)了表征，結果如下圖5.5

圖5.5：晶間蝕試驗結(jie)果

從圖5.5可以(yi)得出：3#樣品敏(min)(min)化(hua)(hua)狀態(tai)體現(xian)了正(zheng)常的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)-鈍化(hua)(hua)轉(zhuan)變行為，且其(qi)活(huo)化(hua)(hua)電(dian)流峰相較1#和(he)2#樣品的(de)(de)對應狀態(tai)呈現(xian)大幅(fu)度降低(di)，其(qi)再活(huo)化(hua)(hua)率(lv)也(ye)處于極低(di)數(shu)值，因(yin)此3#樣品具有(you)很(hen)強的(de)(de)耐(nai)敏(min)(min)化(hua)(hua)態(tai)晶間腐(fu)蝕(shi)能力,說明酒鋼熔鹽專用(yong)材(cai)J347H有(you)很(hen)強的(de)(de)耐(nai)敏(min)(min)化(hua)(hua)態(tai)晶間腐(fu)蝕(shi)能力。

從(cong)這三個方面(mian)來說，材料(liao)的(de)耐蝕性能不但與(yu)材料(liao)本身材質有關，還(huan)與(yu)工藝以及后(hou)續的(de)處理有關。

5.4模擬(ni)實(shi)際工況(kuang)試驗

為(wei)了模擬(ni)實際工況條(tiao)件，我們委(wei)托蘭州理工大學對材料在600℃硝酸鹽(yan)熔(rong)鹽(yan)（40%KNO3+60%NaNO3（wt.%)中進行腐(fu)蝕試驗，利用失重(zhong)法檢測均勻腐(fu)蝕結(jie)果。

通過(guo)檢(jian)測，國外安賽樂米(mi)塔(ta)爾(er)347H不銹鋼在(zai)600℃/120h的腐蝕速率為0.02377mm/a，酒鋼J347H在(zai)600℃/120h的腐蝕速率為0.01317mm/a，說明酒鋼J347H不銹鋼在(zai)600℃硝酸熔(rong)鹽中(zhong)耐腐蝕性(xing)能與國外安賽樂米(mi)塔(ta)爾(er)相當(dang)，能達到米(mi)塔(ta)爾(er)的水品。

6、力學性能

6.1室溫(wen)25℃下力學性能

表5.3：347H室(shi)溫力學性(xing)能標準及檢測值

酒鋼J347H室溫力(li)學性(xing)能(neng)不管是屈服強度(du)(du)、抗拉(la)強度(du)(du)、延伸率還(huan)是硬(ying)度(du)(du)都能(neng)滿足美標(biao)(biao)，歐(ou)標(biao)(biao)和國標(biao)(biao)要求。

6.2高溫593℃下的力學性能

雖(sui)然標(biao)準對(dui)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熔鹽罐材(cai)料的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能沒有明確的(de)(de)(de)要(yao)求，但(dan)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熔鹽罐的(de)(de)(de)使(shi)用溫(wen)(wen)度達(da)到565℃，使(shi)用過(guo)程(cheng)中熔鹽罐受到一定的(de)(de)(de)載荷(he)作用，因此對(dui)材(cai)料的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)研究非常重要(yao)，西班牙知名熔鹽電(dian)站總(zong)承包(bao)企業Emypro S.A.（是(shi)一家(jia)為化(hua)(hua)工(gong)(gong)、石化(hua)(hua)、太陽能光熱等(deng)行業制(zhi)造(zao)和(he)建(jian)設(she)儲罐，管道設(she)施和(he)“交鑰(yao)匙”工(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)專業公司。目前(qian)已成(cheng)功(gong)設(she)計并建(jian)設(she)過(guo)多個海(hai)外知名的(de)(de)(de)光熱電(dian)站儲罐項目）研究提出(chu)：高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熔鹽罐的(de)(de)(de)材(cai)料在593℃屈服強度Rp0.2≥137Mpa；抗拉強度Rm≥280Mpa。酒鋼委托(tuo)蘭石集(ji)團對(dui)J347H不同規(gui)格的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能進(jin)行了檢測(ce)并與米塔(ta)爾同規(gui)格產品(pin)進(jin)行了對(dui)比，具體見表5.4。

表(biao)5.4：347H高溫力學性能行業(ye)要求(qiu)及檢(jian)測(ce)值(zhi)

從表5.4可以看出：酒鋼J347H在593℃不同厚度規格的屈服強度在147-200MPa，抗拉強度在355-430MPa，符合Emypro S.A.公司提出的行業要求；米塔爾和酒鋼J347H板厚12mm產品的高溫力學性能相當。

6.3高溫蠕變性能

高溫熔鹽(yan)罐(guan)中(zhong)的(de)熔鹽(yan)在(zai)使用過程中(zhong)也在(zai)不斷變化，熔鹽(yan)罐(guan)受到一(yi)定載荷(he)(he)和沖擊，罐(guan)體材(cai)料除(chu)了受到載荷(he)(he)外(wai)還存(cun)在(zai)一(yi)定的(de)應力。因此酒鋼委托蘭石集團對J347H做了高溫蠕(ru)變性能的(de)檢(jian)測。蠕(ru)變溫度為593℃，載荷(he)(he)比取0.5σs、0.75σs、σs三個載荷(he)(he)比，蠕(ru)變曲線如圖5.6。

圖(tu)5.6：高溫蠕變曲線

從(cong)圖(tu)中可以看出載荷(he)比(bi)為σs時(shi)蠕(ru)變(bian)曲線呈(cheng)現(xian)出完整(zheng)的蠕(ru)變(bian)三(san)(san)階(jie)(jie)段(duan)(duan)；載荷(he)比(bi)為0.5σs和0.75σs時(shi)蠕(ru)變(bian)曲線經(jing)過短暫的蠕(ru)變(bian)第一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)就進(jin)入蠕(ru)變(bian)第二階(jie)(jie)段(duan)(duan)，隨著蠕(ru)變(bian)時(shi)間的增加，材料(liao)的應變(bian)幾乎保持不(bu)變(bian)，至實驗(yan)結(jie)束(shu)未進(jin)入蠕(ru)變(bian)第三(san)(san)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。測試結(jie)果來看，酒鋼(gang)J347H滿(man)足可長期在(zai)400℃（冷(leng)）/565℃（熱）范圍內(nei)穩定(ding)使用(yong)，同時(shi)具備(bei)應力水平（國(guo)內(nei)熔鹽研究單位建議≥97MPa,最(zui)低(di)不(bu)小(xiao)于(yu)70MPa）條件。

7、焊接性能

根據熔(rong)鹽(yan)罐現場制(zhi)造的條件，我們分別采用了二保焊和(he)手(shou)工(gong)焊條電弧焊兩種方法(fa)進行試驗，試驗檢測：焊縫區域主要(yao)是少量高(gao)溫鐵素(su)體+奧氏體，熱影(ying)響區及(ji)母材主要(yao)為奧氏體組織，焊縫成形良(liang)好，180度折彎完(wan)好，室(shi)溫抗拉強度分別達到(dao)602MPa和(he)599MPa，≥515MPa，符合ASME SA-213標準要(yao)求(qiu)。

8、業績

酒鋼J347H產品目前在德國石化配件煉(lian)油(you)罐密(mi)封圈和換熱器的(de)外(wai)殼上得到了(le)使用。

酒鋼J347H產(chan)品的成分(fen)、夾雜物控制等(deng)級(ji)、晶(jing)粒度、析出相、室溫和高(gao)溫力學性能(neng)、耐蝕(shi)性能(neng)、焊接性能(neng)等(deng)都(dou)能(neng)達到(dao)國外安塞樂米(mi)塔爾產(chan)品的要(yao)求，滿足國標(biao)、歐標(biao)和美標(biao)的要(yao)求。

后續酒鋼(gang)將聯合業內的(de)企業和專家一起(qi)研究(jiu)制(zhi)定高(gao)溫熔鹽專用材(cai)的(de)行(xing)業標準，為高(gao)溫熔鹽用材(cai)提供(gong)設計(ji)及(ji)制(zhi)造規(gui)范。

期(qi)待(dai)與大家合(he)作，謝謝！

注：如需與酒鋼洽談交流合作，可聯系平臺工作人員（微信：cspswd）