PN-EN 10302:2009——耐热钢和镍钴合金——规定了用于长期高温运行的材料的技术要求。该标准涵盖马氏体钢、奥氏体钢以及用于机械部件、动力设备和工业装置的特种镍钴合金。
这些材料的基本要求是在长期暴露于高温和机械载荷下时，保持适当的机械强度和抗蠕变性。
EN 10302:2009 标准的适用范围
EN 10302 标准涵盖用于高温条件下冶金产品的锻钢和金属合金。
规定以下产品的技术交付条件：
该标准的要求涉及化学成分、机械性能、交付条件、质量控制和材料测试等方面。
什么是抗蠕变性能？
抗蠕变性能 指材料在高温下长期运行过程中承受机械载荷的能力。
在这种情况下发生的最重要的现象之一是材料蠕变。它是指金属在应力作用下随时间逐渐发生的变形。
即使应力未超过室温下的屈服点，也可能发生蠕变。经过多年的运行，系统部件的尺寸和机械性能会逐渐发生变化。
EN 10302 标准涵盖的材料经过精心挑选，以确保其具有足够的抗变形和抗损伤能力，能够承受长期暴露于温度和机械载荷下的影响。
根据 EN 10302 标准对材料进行分类
EN 10302:2008 标准涵盖了35 种材料，分为四大类。
| 材料组 | 物种数量 |
|---|---|
| 耐热马氏体钢 | 8 |
| 耐热奥氏体钢 | 14 |
| 耐热镍合金 | 12 |
| 耐热钴合金 | 1 |
| 一起 | 35 |
耐热马氏体钢
马氏体钢的特点是机械强度高，并且可以通过热处理获得合适的性能。
它们含有铬、钼、钒、铌等合金添加剂，这些添加剂会影响它们在高温下的性能。
这些材料用于机械部件、电力设备和工业装置中，这些设备会长期承受机械和热负荷。
例如： 1.4903、1.4922、1.4923、1.4935 和 1.4938.
耐热奥氏体钢
奥氏体钢的特点是兼具良好的延展性、强度和高温下的结构稳定性。
主要的合金元素是铬和镍。根据牌号的不同，还会添加钼、铌、钛、钨、硼和氮。
这些材料用于工业炉、加热设备、工艺装置和高温运行机器的部件中。
例如： 1.4941、1.4951、1.4958、1.4959 和 1.4980.
耐热镍合金
镍合金是一类先进材料，设计用于在严苛的温度和机械条件下运行。
高镍含量与铬、钼、钴、钛、铝和其他添加剂相结合，使其具有高强度、抗氧化性和在高温下良好的稳定性。
根据化学成分和结构的不同，这些材料可以通过溶液或沉淀法进行强化。
本标准涵盖的物种示例：
- 合金 333 – 2.4608。
- Nimonic 90 – 2.4632。
- 合金 602 CA – 2.4633。
- 合金 690 – 2.4642。
- Waspaloy – 2.4654。
- Inconel 617 – 2.4663.
- 哈氏合金 X – 2.4665.
- Inconel 718 – 2.4668.
- Inconel X-750 – 2.4669。
- Nimonic 80A – 2.4952。
耐热钴合金
钴合金用于某些需要在高温下具有高强度和抗氧化性的特定应用中。
EN 10302:2008 标准涵盖了该物种 CoCr20W15Ni – 2.4964又称 Haynes 25 或 Alloy L-605。
EN 10302 中规定的技术要求
化学成分
该标准规定了各材料等级所需的合金元素含量范围以及特定伴生元素的允许含量。
机械性能
根据等级、产品形式和交付条件，对拉伸强度、屈服强度、延伸率和其他机械参数都有相应的要求。
高温下的特性
该标准提供了材料在高温下运行的性能数据，包括与抗蠕变性和长期耐久性相关的信息。
配送状态
可提供经过适当热处理的各种等级的产品，包括热处理、固溶热处理或沉淀硬化。
Kontrola jakości i badania
该标准规定了材料控制原则、测试要求、识别、标记和验收文件要求。
EN 10302 和 EN 10095 – 基本差异
这两个标准都适用于在高温下使用的材料，但它们侧重于不同的性能。
| 排除 | 基本用途 |
|---|---|
| EN 10302 | 耐热材料，具有适当的机械强度和抗蠕变性能，能够在高温下长期运行。 |
| EN 10095 | 耐热钢和镍合金，主要用于对抗氧化性和耐高温腐蚀性要求较高的场合。 |
有些材料既耐热又耐蠕变，但选择时应考虑实际操作条件。
根据 EN 10302 标准应用材料
EN 10302 标准涵盖的钢材以及镍钴合金主要用于：
- 电力设备和高温装置。
- 涡轮机和工业机械的组成部分。
- 工业炉和热处理设备。
- 石油化工和化工装置。
- 需要具备抗蠕变性能的结构元件。
- 在长期机械和热负荷下运行的设备。
正确选择钢材等级需要确定工作温度、应力、预期工作时间和环境条件。
根据 EN 10302 标准的材料名称
标准中列出的材料均以化学名称和材料编号进行标识。
| 化学名称 | 物料编号 |
|---|---|
| X10CrMoVNb9-1 | 1.4903 |
| X22CrMoV12-1 | 1.4923 |
| X6CrNiTiB18-10 | 1.4941 |
| NiCr23Co12Mo | 2.4663 |
| NiCr19Fe19Nb5Mo3 | 2.4668 |
| CoCr20W15Ni | 2.4964 |
化学名称提供了有关基本合金成分的信息，而材料编号则可以在欧洲命名系统中识别特定等级。
PN-EN 10302:2009 – 该标准的波兰版本
在波兰，欧洲标准EN 10302:2008已被实施。 PN-EN 10302:2009 – 耐热钢、镍钴合金.
该标准为界定其涵盖的钢铁产品的技术要求提供了基础，特别是化学成分、机械性能、交付条件和质量控制方面。
订购材料时，请注明：
- 材料等级和数量。
- 符合相应的技术标准。
- 产品类型和尺寸。
- 所需的交付状态。
- 验收测试和文档编制要求。
EN 10302 标准概述
EN 10302:2009规定了 35 种等级的钢材以及镍钴合金的要求，这些钢材和合金适用于要求苛刻的高温应用。
这包括马氏体钢、奥氏体钢、镍基高温合金和钴合金。正确选择钢种和交货条件对于工业设备的耐用性和运行安全至关重要。