简介
简介及应用范围
09MnNiDR钢板图片09MnNiDR:是低温压力容器用钢板。
"D"是低拼音的第一个字母
"R"是容拼音的第一个字母
-70度低温冲击。
产地:舞钢、湘钢、新钢、武钢、重钢、南钢、济钢
化学成分
化学成分:
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牌号 |
化学成分(质量分数)Wt% |
||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Ni |
V |
Nb |
Alt |
P |
S |
|
|
不大于 |
|||||||||
|
09MnNiDR |
≤0.12 |
0.15~0.50 |
1.20~1.60 |
0.3~0.8 |
- |
≤0.04 |
≥0.020 |
0.020 |
0.008 |
现货执行国家标准含量范围如上表所述.
期货合同可按设计需求控制化学元素含量.
机械性能
机械性能:
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牌号 |
钢板厚度/mm |
拉伸试验 |
||||||
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抗拉强度Rm,MPa |
屈服强度 |
伸长率A/% |
温度/℃ |
V型冲击功 |
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 |
||||||
钢板超声波检验标准按GB/T2970或JB/T4730.3执行，检验标准和合格级别在合同中注明。
钢板表面不允许存在裂纹、气泡、折叠和夹杂等对使用有害的缺陷。钢板不应有分层。
钢板成批验收，每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一热处理制度组成，每批重量不大于30T,单张重量超过30T的钢板按张组批。
根据客户要求，厚度大于16mm的钢板可逐热处理张进行力学性能检验。
力学性能取样位置按GB/T2975的规定，对厚度大于40mm的钢板，冲击试样的轴线应位于厚度四分之一处。
钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T247的规定。
舞钢09MnNiDR与德国进口13MnNi6-3拉伸、冲击试验结果对比:
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牌号 |
厚 度 |
状 态 |
取样 方向 |
屈服强度σa |
拉伸强度σb |
δ5% |
Ψ% |
-70℃AKV横向(J) |
|
09MnNiDR |
24 |
正火 |
横向 |
380-410 |
520-530 |
31-32 |
73-75 |
282 286 288 |
|
13MnNi6-3 |
24 |
正火 |
横向 |
390-385 |
575-580 |
29-31 |
75-74 |
195 166 61 |
以上结果表明舞钢生产的低温压力容器用钢板具有良好的韧性配合和低温冲击韧性，实物质量超过或接近国外企业同级别钢板的实物质量。
比较
我国-70℃级09MnNiDR钢板已列入GB150-1998《钢制压力容器》。EN10028-4中0.5Ni低温钢板-60℃用钢最大厚度为50mm，美国的-70℃级低温钢板为2.3Ni钢，而其低
温冲击功指标远远低于我国的09MnNiDR钢板。
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厚度mm |
夹杂总量% |
Al2O3 % |
SiO2 % |
MnO % |
FeO % |
|
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☏↓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钢为铁素体+少量珠光体型低温用钢。由于含碳量低，属于低合金结构钢，Mn、Ni为其主要合金。Mn主要是通过固溶强化来提高钢材的强度，而Ni能改善铁素体的低温韧性，并具有明显降低冷脆转折温度的作用。其碳当量≤0.44，淬硬倾向小，不易形成冷裂纹，焊缝具有较好的塑性和韧性，通常无需预热。当板厚超过一定的厚度、接头刚性拘束较大或碳当量偏高时，应考虑预热。但预热温度不要过高，否则会使热影响区晶粒长大，并在晶界析出氧化物。所以，焊接时应控制焊接线能量和层间温度，焊后还应进行消除应力的热处理。
Ni在钢中为纯固溶元素，具有明显降低冷脆转折温度的作用。Ni与铁以互溶形式存在于a和7铁相中，通过其在晶粒内的吸附作用细化铁素体晶粒，提高钢的冲击韧性。但同时Ni是扩大奥氏体元素，降低奥氏体的转变温度，从而影响到碳与合金元素的扩散速度，阻止奥氏体向珠光体转变，降低钢的临界冷却速度，可提高钢的淬透性，易使钢中出现贝氏体及马氏体。因此控制合适的Ni含量，使其保持单一的铁素体+珠光体是改善韧性的关键。舞钢在生产低温压力容器用钢板的过程中，根据不同的标准和技术协议的要求以及不同钢种的强韧性需求，制定了严格的内控成分，添加(或不添加)不同的微合金化元素，使钢板获得细化晶粒和析出强化的综合强化效果，从而使具有良好的强韧配合和低温冲击韧性。同时舞钢在低温压力容器用钢板的实际生产中特别注意稳定化学成分，从而为获得合理强度、韧性储备的钢板打下了基础。
有关名词
有关钢的热处理的名词:
1.钢的退火
将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力;同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。
2.钢的正火
正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
3.钢的淬火
淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有:水、油、碱水和盐类溶液等。
4.钢的回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
⑴调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
⑵时效处理:为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
5.钢的表面热处理
⑴表面淬火:是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢
⑵化学热处理:是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。
渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗氮:又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。生产中多采用气体渗氮法。
氰化:又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。
渗金属:是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。