壓力容器專用鋼板和鍛件是在優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼的基礎(chǔ)上派生出來的,化學成分有嚴格控制,P、S含量進一步降低,除保證拉伸的各項指標外,對沖擊韌性有嚴格的規(guī)定;這些鋼在冶煉時有良好的脫氧,控制晶粒度,要求組織結(jié)構(gòu)均勻,去除非金屬夾雜物-減少冶金缺陷。鋼廠應(yīng)向用戶提供鋼材質(zhì)量保證書。

1.壓力容器用鋼板(GB713-2008)

該標準名稱為《鍋爐和壓力容器用鋼板》,包括的鋼號有:Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNLR.13MnNiMoR,15CrMoR.14Cr1MoR.12Gr2MolR,12CrlMoVR 等?，F(xiàn)概要的介紹如下:

(1) 碳素鋼。Q245R(原20R)供貨狀態(tài)為熱軋,控軋或正火,鋼板厚度大于60mm時,錳含量上限可提高到1.20%,以提高鋼材的淬透性。它常用于制造承壓較低的壓力容器主要受壓元件.如簡體和封頭等。

(2) 低合金鋼。Q345R(原16MnR)屬350MPa強度等級。主要靠錳(≤1.6%)的固溶強化來提高強度,具有良好的焊接性能,在用于制造具有應(yīng)力腐蝕介質(zhì)的容器時,焊后須進行消除應(yīng)力處理。該鋼屬鐵素體一珠光體型材料,供貨狀態(tài)為熱軋、控軋或正火。

13MnNiMoR屬400MPa等級用鋼,類似于德國BHW35牌號,它以多元(Mn,Ni,Mo)固溶強化效果來增加鋼的強度,其中的少量Mo還可促進鋼在正火時發(fā)生中溫特變,獲得強韌配合較好的低碳貝氏體組織,此鋼以正火加回火態(tài)供貨,且規(guī)定回火溫度不低于620℃。

18MnMoNbR屬500MPa等級用鋼,其合金化原則與以上所述相似,具有較好的綜合力學性能,通過添加Mo和Nb進一步提高熱強度,可用于制作中溫(500℃)壓力容器,如氨合成塔中溫變換爐等。由于具有氫敏感性,對特厚鋼板焊后應(yīng)立即進行消氧處理,以避免氫致延遲裂紋的發(fā)生。該鋼屬馬氏體型調(diào)質(zhì)鋼,供貨狀態(tài)為正火加回火(回火溫度不得低于620℃)。

2.壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件JB4726-2016

在此標準中列出11個鋼號:兩個碳鋼為20、35、3個低合金鋼為16Mn、20MnMo、20MnMoNb;5個珠光體耐熱鋼為15CrMo,12Cr1MoV、14Cr1Mo、12Cr2Mo1,1Cr5Mo;1個中碳合金結(jié)構(gòu)鋼為35CrMo。在冶煉方法、化學成分、力學性能等方面大體上與相應(yīng)鋼號的鋼板和鋼管類同。但是根據(jù)重要程度,鍛件劃分4個等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,按此順序檢驗項目逐級加多加嚴。按規(guī)定用作簡體和封頭主要受壓元件的鍛件(簡形和碗形)及公稱厚度大于300mm的低合金鍛件應(yīng)選用Ⅲ級、Ⅳ級。標準中還規(guī)定了各鋼號鍛件交貨的熱處理狀態(tài)。

在鍛造工藝上,要求達到一定的鍛造比,如以鋼錠為原料時,鍛件主截面部分的鍛造比不得小于3,以軋材為原料時,鍛造比不得小于1.6。此外還要求使用的鋼鍵頭尾應(yīng)有足夠的切除量,以確保去除縮孔及嚴重偏析等缺陷。

鍛件檢驗所需的試樣,從取樣部位,取樣方向和數(shù)景等方面都作了明確具體的規(guī)定,以確保檢驗試樣的鍛造狀態(tài)熱處理狀態(tài)與實用鍛件相一致,這樣得出的檢驗數(shù)據(jù)才具有真實性和代表性。