簡介及應用范圍
09MnNiDR鋼板圖片09MnNiDR:是低溫壓力容器用鋼板。
"D"是低拼音的一個字母
"R"是容拼音的一個字母
09MnNiDR，交貨狀態(tài):正火或正火+回火 淬火+回火
-70度低溫沖擊。
產地:舞鋼、湘鋼、新鋼、武鋼、重鋼、南鋼、濟鋼
化學成分
化學成分:
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牌號 |
化學成分(質量分數(shù))Wt% |
||||||||
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C |
Si |
Mn |
Ni |
V |
Nb |
Alt |
P |
S |
|
|
不大于 |
|||||||||
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09MnNiDR |
≤0.12 |
0.15~0.50 |
1.20~1.60 |
0.3~0.8 |
- |
≤0.04 |
≥0.020 |
0.020 |
0.008 |
現(xiàn)貨執(zhí)行國家標準含量范圍如上表所述.
合同可按設計需求控制化學元素含量.
機械性能
機械性能:
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牌號 |
交貨狀態(tài) |
鋼板厚度/mm |
拉伸試驗 |
沖擊試驗 |
彎曲試驗 |
|||
|
抗拉強度Rm,MPa |
屈服強度 |
伸長率A/% |
溫度/℃ |
V型沖擊功 |
180° |
|||
|
不小于 |
不小于 |
b=2a |
||||||
|
09MnNiDR |
正火或正火加回火 |
6~16 |
440~570 |
300 |
23 |
-70 |
34 |
d=2a |
|
>16~36 |
430~560 |
280 |
||||||
|
>36~60 |
430~560 |
270 |
||||||
|
>60~120 |
420~550 |
260 |
||||||
鋼板超聲波檢驗標準按GB/T2970或JB/T4730.3執(zhí)行，檢驗標準和合格級別在合同中注明。
鋼板表面不允許存在裂紋、氣泡、折疊和夾雜等對使用有害的缺陷。鋼板不應有分層。
鋼板成批驗收，每批鋼板由同一牌號、同一爐號、同一厚度、同一熱處理制度組成，每批重量不大于30T,單張重量超過30T的鋼板按張組批。
根據客戶要求，厚度大于16mm的鋼板可逐熱處理張進行力學性能檢驗。
力學性能取樣位置按GB/T2975的規(guī)定，對厚度大于40mm的鋼板，沖擊試樣的軸線應位于厚度四分之一處。
鋼板的包裝、標志及質量證明書應符合GB/T247的規(guī)定。
舞鋼09MnNiDR與德國進口13MnNi6-3拉伸、沖擊試驗結果對比:
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牌號 |
厚 度 |
狀 態(tài) |
取樣 方向 |
屈服強度σa |
拉伸強度σb |
δ5% |
Ψ% |
-70℃AKV橫向(J) |
|
09MnNiDR |
24 |
正火 |
橫向 |
380-410 |
520-530 |
31-32 |
73-75 |
282 286 288 |
|
13MnNi6-3 |
24 |
正火 |
橫向 |
390-385 |
575-580 |
29-31 |
75-74 |
195 166 61 |
以上結果表明舞鋼生產的低溫壓力容器用鋼板具有良好的韌性配合和低溫沖擊韌性，實物質量超過或接近國外企業(yè)同級別鋼板的實物質量。
比較
我國-70℃級09MnNiDR鋼板已列入GB150-1998《鋼制壓力容器》。EN10028-4中0.5Ni低溫鋼板-60℃用鋼厚度為50mm，美國的-70℃級低溫鋼板為2.3Ni鋼，而其低
溫沖擊功指標遠遠我國的09MnNiDR鋼板。
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厚度mm |
鋼種 |
夾雜總量% |
Al2O3 % |
SiO2 % |
MnO % |
FeO % |
|
☏↓153 |
SA516Gr70 |
0.0015 |
0.0005 |
0.0001 |
0.0002 |
0.0001 |
|
038 |
15MnNbR |
0.0013 |
0.0003 |
0.0002 |
0.0001 |
0.0001 |
|
3 |
SA662GrC |
0.0016 |
0.0004 |
0.0001 |
0.0001 |
0.0002 |
| 659 |
16MnDR |
0.0015 |
0.0004 |
0.0002 |
0.0001 |
0.0001 |
|
6 |
09MnNiDR |
0.0013 |
0.0003 |
0.0001 |
0.0002 |
0.0001 |
09MnNiDR鋼為鐵素體+少量珠光體型低溫用鋼。由于含碳量低，屬于低合金結構鋼，Mn、Ni為其主要合金。Mn主要是通過固溶強化來提高鋼材的強度，而Ni能改善鐵素體的低溫韌性，并具有明顯降低冷脆轉折溫度的作用。其碳當量≤0.44，淬硬傾向小，不易形成冷裂紋，焊縫具有較好的塑性和韌性，通常無需預熱。當板厚超過一定的厚度、接頭剛性拘束較大或碳當量偏高時，應考慮預熱。但預熱溫度不要過高，否則會使熱影響區(qū)晶粒長大，并在晶界析出氧化物。所以，焊接時應控制焊接線能量和層間溫度，焊后還應進行消除應力的熱處理。
Ni在鋼中為純固溶元素，具有明顯降低冷脆轉折溫度的作用。Ni與鐵以互溶形式存在于a和7鐵相中，通過其在晶粒內的吸附作用細化鐵素體晶粒，提高鋼的沖擊韌性。但同時Ni是擴大奧氏體元素，降低奧氏體的轉變溫度，從而影響到碳與合金元素的擴散速度，阻止奧氏體向珠光體轉變，降低鋼的臨界冷卻速度，可提高鋼的淬透性，易使鋼中出現(xiàn)貝氏體及馬氏體。因此控制合適的Ni含量，使其保持單一的鐵素體+珠光體是改善韌性的關鍵。舞鋼在生產低溫壓力容器用鋼板的過程中，根據不同的標準和技術協(xié)議的要求以及不同鋼種的強韌性需求，制定了嚴格的內控成分，添加(或不添加)不同的微合金化元素，使鋼板獲得細化晶粒和析出強化的綜合強化效果，從而使具有良好的強韌配合和低溫沖擊韌性。同時舞鋼在低溫壓力容器用鋼板的實際生產中特別注意穩(wěn)定化學成分，從而為獲得合理強度、韌性儲備的鋼板打下了基礎。
有關名詞
有關鋼的熱處理的名詞:
1.鋼的退火
將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘余應力;同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序的組織缺陷和內應力，又為后續(xù)工序作好準備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預先熱處理。
2.鋼的正火
正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。
3.鋼的淬火
淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有:水、油、堿水和鹽類溶液等。
4.鋼的回火
將已經淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產生的內應力，降低硬度和脆性，以取得預期的力學性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。回火多與淬火、正火配合使用。
⑴調質處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調質處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。
⑵時效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時，這種為穩(wěn)定精密制件質量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理，以消除殘余應力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。
5.鋼的表面熱處理
⑴表面淬火:是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變，這就實現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼
⑵化學熱處理:是指將化學元素的原子，借助高溫時原子擴散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學成分和結構，從而達到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。
滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
滲氮:又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。生產中多采用氣體滲氮法。
氰化:又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。
滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。
