压力容器用钢的新发展
编辑：admin 时间：2009-12-18 21:55:36 来自：压力容器网
近年来，压力容器用钢的发展方向是提高钢的纯净度，即采用各种先进的冶炼技术，最大限度地降低钢中的有害杂质元素，如硫、磷、氧、氢和氮等的含量。这些冶金技术的革新，不仅明显地提高了钢的冲击韧性，特别是低温冲击韧性、抗应变时效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蚀性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性能和热加工性能。
对比采用常规冶炼方法和现代熔炼方法轧制的16MnR钢板的化学成分和不同温度下的缺口冲击韧度和应变时效后的冲击韧性，数据表明，超低的硫、磷、氮含量显著地提高了普通低合金钢的低温冲击韧度和抗应变时效性。
高纯净化对深低温用9％Ni钢的极限工作温度（—196℃）下的缺口冲击韧度也起到相当良好的作用，按美国ASTM A353和A553（9％Ni）钢标准，该钢种在一196℃下冲击功的保证值为27J。但按大型储罐的制造技术条件，9％Ni钢壳体一196℃的冲击功为70J，相差2.6倍之多。这一问题也是通过9％Ni钢的纯净化处理而得到完满解决。同时还大大改善了9％Ni钢的焊接性，对于厚度30mm以下的9％Ni钢，焊前不必预热，焊后亦无需热处理。这对于大型储罐（100km以上）的建造，具有十分重要的意义。
在高压加氢裂化反应容器中，由于工作温度高于450℃，壳体材料必须采用2.25CrlMo 或3CrlMo低合金抗氧钢。但这类钢在450℃以上温度下长期使用时，会产生回火脆性，使钢的韧性明显下降，给加氢反应的安全运行造成隐患。
近期的大量研究证明，上列铬钼钢的回火脆性主要起因于钢中P、Sn、Sb和As等微量杂质。合金元素Si和Mn也对钢的回火脆性起一定的促进作用。因此必须通过现代的冶金技术，把钢中的这些杂质降低到最低的水平。目前，许多国外钢厂已提出严格控制钢中杂质含量的供货技术条件。现代炼钢技术能够达到最低杂质含量的上限，可大大降低2.25CrlMo 或3CrlMo钢的回火脆性敏感性，其回火脆性指数J低于100，而普通的2.25CrlMo钢的J指数高达300。由此可见，压力容器用钢的纯净化是一种必然的发展趋势。
近几年来，各类不锈钢在金属结构制造业中应用急速增长，其年增长率为5.5％，2006年世界不锈钢消耗量为2850万吨，其中我国不锈钢的用量占54.2％，大部分用于各种压力容器和管道，包括部分输油、输气管线。
为满足各种不同的运行条件下的耐蚀性要求，并改善不同施工条件下的加工性能，近期开发了多种性能优异的不锈钢，其中包括超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢，铁素体-奥氏体双相不锈钢和超级铁素体-奥氏体不锈钢。这些新型不锈钢的共同特点是超低碳、超低杂质含量，合金元素的匹配更趋优化，不仅显著提高了其在各种腐蚀介质下的耐蚀性，而且大大改善了焊接和热加工性能。在一定的厚度范围，超级马氏体不锈钢焊前可不必预热， 焊后亦无需作热处理。这对于大型储罐和海底输油、输气管线的建设具有重要的经济意义。
