簡介及應(yīng)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(chǎn)地:舞鋼、湘鋼、新鋼、武鋼、重鋼、南鋼、濟(jì)鋼

化學(xué)成分:

牌號	化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))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

現(xiàn)貨執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)含量范圍如上表所述.

合同可按設(shè)計(jì)需求控制化學(xué)元素含量.

機(jī)械性能:

牌號	交貨狀態(tài)	鋼板厚度/mm	拉伸試驗(yàn)			沖擊試驗(yàn)		彎曲試驗(yàn)
			抗拉強(qiáng)度Rm,MPa	屈服強(qiáng)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按GB/T2970或JB/T4730.3執(zhí)行，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)有分層。

鋼板成批驗(yàn)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(jù)客戶要求，厚度大于16mm的鋼板可逐熱處理張進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)。

力學(xué)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(yīng)位于厚度四分之一處。

鋼板的包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書應(yīng)符合GB/T247的規(guī)定。

舞鋼09MnNiDR與德國進(jìn)口13MnNi6-3拉伸、沖擊試驗(yàn)結(jié)果對比:

牌號	厚 度	狀 態(tài)	取樣 方向	屈服強(qiáng)度σa	拉伸強(qiáng)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(jié)果表明舞鋼生產(chǎn)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(shí)物質(zhì)量超過或接近國外企業(yè)同級別鋼板的實(shí)物質(zhì)量。

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(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)我國的09MnNiDR鋼板。

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(jié)構(gòu)鋼，Mn、Ni為其主要合金。Mn主要是通過固溶強(qiáng)化來提高鋼材的強(qiáng)度，而Ni能改善鐵素體的低溫韌性，并具有明顯降低冷脆轉(zhuǎn)折溫度的作用。其碳當(dāng)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(yù)熱。當(dāng)板厚超過一定的厚度、接頭剛性拘束較大或碳當(dāng)量偏高時，應(yīng)考慮預(yù)熱。但預(yù)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(yīng)控制焊接線能量和層間溫度，焊后還應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理。

Ni在鋼中為純固溶元素，具有明顯降低冷脆轉(zhuǎn)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(nèi)的吸附作用細(xì)化鐵素體晶粒，提高鋼的沖擊韌性。但同時Ni是擴(kuò)大奧氏體元素，降低奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度，從而影響到碳與合金元素的擴(kuò)散速度，阻止奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)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(guān)鍵。舞鋼在生產(chǎn)低溫壓力容器用鋼板的過程中，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議的要求以及不同鋼種的強(qiáng)韌性需求，制定了嚴(yán)格的內(nèi)控成分，添加(或不添加)不同的微合金化元素，使鋼板獲得細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的綜合強(qiáng)化效果，從而使具有良好的強(qiáng)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(shí)際生產(chǎn)中特別注意穩(wěn)定化學(xué)成分，從而為獲得合理強(qiáng)度、韌性儲備的鋼板打下了基礎(chǔ)。

有關(guān)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(jīng)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(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)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(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)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(zhuǎn)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(wǎng)狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)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(qiáng)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(jīng)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(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)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(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)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(zhì)量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時效處理，以消除殘余應(yīng)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(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼

⑵化學(xué)熱處理:是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時原子擴(kuò)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(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)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(xué)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(jīng)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(qiáng)度、抗腐蝕性等。生產(chǎn)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(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。