压力容器材料的近期进展专题讲座PPT.ppt

压力容器用钢的近期进展 中国通用机械工程总公司 秦 晓 钟 2009年2月 一、钢板标准的制修订 （一）gb713-2008锅炉和压力容器用钢板 1. 标准总体情况 gb713-2008代替gb713-1997锅炉用钢板和gb6654-1996压力容 器用钢板，实际上新标准是在gb713-1997和gb6654（2003年报批稿）基 础上制订的。 gb713-2008参照的国外先进标准为欧洲标准en10028-2：2003。 gb713-2008计列入q245r、q345r、q370r、18mnmonbr、13mnnimor、 15crmor 、14cr1mor、12cr2mo1r和12cr1movr计9个牌号。该标准自2008 年9月1日实施。 新标准的钢板厚度负偏差按gb/t 709-2006中的b类（0.30mm）。 2. q245r钢板 2.1 新旧牌号对照 标 准 gb713-2008 gb713-1997 gb6654 牌 号 q245r 20g 20r 2.2 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 20r q245r 板厚mm 6100 3150 p% 0.030 0.025 s% 0.020 0.015 kv2(akv)j 0，27 0，31 （-20， 31） 2.3 钢板生产情况 3. q345r钢板 3.1 新旧牌号对照 标 准 gb713-2008 gb713-1997 gb6654 牌 号 q345r 16mng 、19mng 16mnr 3.2 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 16mnr q345r 板厚mm 61203200 p% 0.030 0.025 s% 0.020 0.015 kv2(akv)j 0，31 (20，24) 0，34 (20，34) 3 3 强度指标 牌号 16mnr q345r 板厚 mm rm mpa rel mpa rm mparel mpa 6（3）16 510640 345510640345 1636 490620 325500630325 3660 470600 305490620315 60100 460590 285490620305 100120 （ 150） 450580 275480610285 3.4 国内外牌号对比 （1）磷、硫含量和冲击指标 标准 gb713-2008 en10028-2:2003 asme（2007） 牌号 q345r p355gh sa516gr.70 p% 0.025 0.025 0.035 s% 0.015 0.015 0.035 kv2(akv) 0，34 (20，34) 0，34 (20，27) 系附加要求 （2）强度指标 牌号 q345r p355gh sa516gr.70 板厚mm rm mpa rel mpa rm mpa reh mpa rm mpa reh mpa 16 510640 345 510650 355 485620 260 60-100 490620 305 490630 315 485620 260 35 钢板生产情况 舞阳，抗hic钢，p0.010%，s0.003%。 4 q370r钢板 4.1 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 15mnnbr q370r 板厚mm 1060 1060 p% 0.025 0.025 s% 0.015 0.015 kv2(akv)j 20，34 20，34 4.2 强度指标 牌 号 15mnnbr q370r 板厚 mm rm mparel mparm mparel mpa 1016 530650 370530630 370 1636 530650 360 530630 360 3660 520640 350 520620 340 43 钢板生产情况 武汉、舞阳、南京。 5. 18mnmon6r钢板 5.1 牌号简介 5.2 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 18mnmonbr 18mnmonbr 板厚mm 30100 30100 p% 0.025 0.020 s% 0.020 0.010 kv2(akv)j 0，31 0，41 5.3 强度指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 18mnmonbr 18mnmonbr 板厚mm rm mpa rel mparm mpa rel mpa 3060 590740 440 570720 400 60100 570720 410 570720 390 54 钢板生产情况 舞阳 6. 13mnnimor钢板 6.1 牌号简介 6.2 新旧牌号对照 标 准 gb713-2008 gb713-1997 gb6654 牌 号 13mnnimor 13mnnicrmonbg 13mnnimonbr 6.3 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 13mnnimonbr 13mnnimor 板厚mm 120 30150 p% 0.025 0.020 s% 0.020 0.010 kv2(akv)j 0，34 0，41 （20，41） 64 钢板生产情况 舞阳、武汉 7. 15crmor钢板 7.1 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb6654 gb713-2008 牌号 15crmor 15crmor 板厚mm 6100 6150 p% 0.030 0.025 s% 0.020 0.010 kv2(akv)j 20，31 20，31 7.2 国内外牌号对比 标 准 gb713-2008 en10028-2:2003asme(2007) 牌 号 15crmor 13crmo4-5 sa387gr.12 cr% 0.801.20 0.701.15 0.801.15 mo% 0.450.60 0.400.60 0.450.60 si% 0.150.40 0.35 0.150.40 p% 0.025 0.025 0.035 s% 0.010 0.010 0.035 73 钢板生产情况 8. 14crlmor钢板 8.1 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb150 gb713-2008 牌号 14crlmor 14crlmor 板厚mm 6120 6150 p% 0.030 0.020 s% 0.020 0.010 kv2(akv)j 20，31 20，34 8.2 国内外牌号对比 标 准 gb713-2008 en10028-2:2003asme(2007) 牌 号 14crlmor 13crmosi5-5 sa387gr.11 cr% 1.151.50 1.001.50 1.001.50 mo% 0.450.65 0.450.65 0.450.65 si% 0.500.80 0.500.80 0.500.80 p% 0.020 *0.015 0.035 s% 0.010 0.005 0.035 注：双方协议p0.012% 83 钢板生产情况 9. 12cr2mo1r钢板 9.1 磷、硫含量和冲击功指标 标准 gb150 gb713-2008 牌号 12cr2mo1r 12cr2mo1r 板厚mm 6150 6150 p% 0.025 0.020 s% 0.015 0.010 kv2(akv)j 20，3120，34 9.2 国内外牌号对比 标准 gb713-2008 en10028-2：2003 asme（2007） 牌号 12cr2mo1r 10crmo9-10 sa387gr.22 cr% 2.002.50 2.002.50 2.002.50 mo% 0.901.10 0.901.10 0.901.10 p% 0.020* 0.020 0.035 s% 0.010 0.010 0.035 *注：双方协议 p0.012%。 9.3 抗回火脆化附加技术要求 （1）化学成分 回化脆化指数 j=（si+mn）(p+sn) 104150（si、mn、p、sn以 百分含量计入），cu0.20% ni0.30% 根据需方要求 j100。 （2）回火脆化试验 vtr54+2.5vtr5410 9.4 钢板生产情况 舞阳 （二）gb3531低温压力容器用低合金钢钢板 （2008年报批稿） 1. 标准总体情况 新标准的修订未参照国外标准，标准中钢板的低温冲击功指标优于 国外标准。 新标准和原标准一样，列入16mndr、15mnnidr和09mnnidr计3个牌 号，但提高了钢板的技术要求。 新标准的钢板厚度负偏差按gb/t 709 -2006中的b类（0.30mm）。 需方要求，经供需双方协议，按gb/t 709-2006中的c类（0mm）。 2 16mndr钢板 2.1 磷、硫含量和冲击功指标 标 准gb3531gb3531（报批稿） 板厚mm61006120 p%0.0250.025 s%0.0150.012 kv2 40 j (akv) 30 6mm36mm，276mm60mm，34 36mm100mm，2760mm120mm，34 2.2 强度指标 标 准gb3531gb3531(报批稿) 板厚mm rm mpa rel mpa rm mpa rel mpa 616 49062 0 315 49062 0 315 1636 47060 0 295 47060 0 295 3660 45058 0 275 46059 0 285 60100 45058 0 255 45058 0 275 2.3 国内外牌号对比 标 准gb3531（报批稿）en10028-3:2003asme(2007) 牌 号16mndrp355nl1sa516gr.70+s5 板厚mm660602550 p%0.0250.0250.035 s%0.0120.0150.035 40kv2j横向，34横向，27纵向*，20 注：如采用横向试样，冲击试验温度可稍提高。 24 钢板生产情况 3. 09mnnidr钢板 3.1 牌号简介 3.2 磷、硫含量和冲击功指标 标 准gb3531gb3531（报批稿） 板厚mm6606120 p%0.0200.020 s%0.0150.012 70 kv2 j2734 3.3 强度指标 标 准gb3531gb3531(报批稿) 板厚 mm rm mpa rel mpa rm mpa rel mpa 616 44057 0 300 44057 0 300 163 6 43056 0 280 43056 0 280 366 0 43056 0 260 43056 0 270 3.4 国内外牌号对比 标 准gb3531（报批稿）en10028-4:2003asme(2007) 牌 号09mnnidr13mnni6-3sa203gr.a 板厚mm61208050 ni%0.300.800.300.852.102.50 p%0.0200.0250.035 s%0.0120.0150.035 kv2 j横-70，34横-60，27纵-68，18 35 钢板生产情况 武汉、舞阳、南京 （三）gb19189压力容器用调质高强度钢板（2008年 征求意见稿） 1 . 标准总体情况 新标准的修订未参照国外标准，标准中钢板的低温冲击功指标优于 国外标准。 新标准和原标准一样，列入07mnmovr、07mnnimovdr和12mnnivr计3 个牌号，但提高了钢板的技术要求。 新标准的钢板厚度负偏差按gb/t 709-2006中的b类（0.30mm） 2. 07mnmovr 钢板 2.1 钢号简介 2.2 化学成分 标 准gb19189-2003 gb19189(征求意 见稿) 牌 号07mncrmovr07mnmovr cr%0.100.300.30 p%0.0250.020 s%0.0100.010 pcm%0.200.20 2.3 力学性能 标 准gb19189-2003gb19189(征求意见稿) 牌 号07mncrmovr07mnmovr 板 厚mm12601260 rmmpa610730610730 rel(rp0.2) mpa490490 -20 kv2 j4760 2.4 钢板生产情况 3. 07mnnimovdr 钢板 3.1 钢号简介 3.2 化学成分 标 准gb19189-2003gb19189(征求意见稿) 牌 号07mnnimovdr07mnnimovdr ni%0.200.500.200.50 p%0.0200.020 s%0.0100.008 pcm%0.210.21 3.3 力学性能 标 准gb19189-2003gb19189(征求意见稿) 牌 号07mnnimovdr07mnnimovdr 板 厚mm12601260 rm mpa610730610730 rel(rp0.2)490490 40kv2 j4760 3.4 钢板生产情况 4. 12mnnivr钢板 4.1 钢号简介 4.2 化学成分 标 准gb19189gb19189(征求意见稿) 牌 号12mnnivr12mnnivr ni%0.150.400.150.40 p%0.0250.020 s%0.0100.010 pcm%0.260.25 4.3 力学性能 标 准gb1989-2003gb19189(征求意见稿) 牌 号12mnnivr12mnnivr 板 厚mm12601260 rm mpa610730610730 rel(rp0.2)mpa490490 20kv2 j4760 4.4 钢板生产情况 武汉、舞阳、宝山（离线淬火加回火） 济南、南京 （在线淬火加回火） (四)gb承压设备用不锈钢钢板及 钢带 1任务的提示 gb/t 3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带和gb/t 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带相对gb/t 3280-1992和gb/t 4237-1992降低了 技术要求（如常用奥氏体不锈钢的含磷量由不大于0.035%降低要求为不 大于0.045%）；牌号的表示复杂化（如原00cr18mo2改为019cr19mo2nbti ）；有的牌号钢板rp0.2指标降低了，与实际生产情况不符，影响到钢板 的许用应力值。加之压力容器尚需增加一些技术要求（如增列奥氏体不 锈钢板的rp1.0指标），因此全国锅炉压力容器标准化技术委员会提出制 定承压设备用不锈钢钢板专用标准的建议。 2. 标准审定稿简况 在全国钢标准化技术委员会的大力支持和精心组织下，于 2008年11月15日在北京召开了承压设备用不锈钢钢板及钢带国家标 准审定会，形成了标准审定稿。 审定稿中钢号按gb/t 20878-2007不锈钢和耐热钢 牌 号及化学成分同时列出了统一数字代号和牌号（如s30408/06cr19ni10 ），这样为gb150修订时采用统一数字代号提供了依据。 gb/t 17616-1998钢铁及合金牌号统一数字代号体系 对不锈、耐蚀和耐热钢统一数字代号规定用s表示。其中s1 表示铁素体型钢，s2表示奥氏体-铁素体型钢，s3表示奥氏体 型钢，s4表示马氏体型钢，但对后4位数字未作出详细规定。 审定稿中计划列入17个钢号，其中铁素体型钢号3个，奥 氏体-铁素体型钢号3个，奥氏体型钢号11个，较gb150-1998中所列钢号 计增加了6个。 3. 典型钢号对照 3.1 0cr18ni9-s30408/06cr19ni10钢板 标 准gb/t 4237-1992gb/t 4237-2007 gb 牌号或代号0cr18ni906cr19ni10s30408/06cr19ni10 c%0.070.080.08 cr%17.0019.0018.0020.0018.0020.00 ni%8.0011.008.0010.508.0010.50 p%0.0350.0450.035 s%0.0300.0300.020 3.2 00cr19ni10-s30403/022cr19ni10钢板 标准gb/t4237-1992gb/t 4237-2007 gb 牌号或代号00cr19ni10022cr19ni10s30403/022cr19ni10 c%0.0300.0300.030 p%0.0350.0450.035 s%0.0300.0300.020 rp0.2mpa177170180 rp1.0mpa230 3.3 00cr17ni14mo2-s31603/022cr17ni12mo2钢板 标准gb/t 4237-1992gb/t 4237-2007 gb 牌号或代号00cr17ni14mo2022cr17ni12mo2s31603/022cr17ni12mo2 c%0.0300.0300.030 n12.0015.0010.0014.0010.0014.00 p%0.0350.0450.035 s%0.0300.0300.020 rp0.2mpa177170180 rp1.0mpa260 （五） jb/t4733压力容器用爆炸焊接复合板（ 2008年报批稿） 1. jb/t4733.1压力容器用爆炸焊接复合板 第1部分：不锈钢- 钢复合板 代替jb4733-1996压力容器用爆炸不锈钢复合钢板。 1.1 复合界面的结合剪切强度 标准jb4733-1996jb/t 4733.1（报批稿） 项目 b mpab mpa 1级210210 2级210210 3级200210 1.2 结合状态 a 超声检测范围 标准jb4733-1996jb/t 4733.1（报批稿） 1级全面积全面积 2级全面积全面积 3级 沿板宽方向间距为50mm的平行 线及钢板周边50mm范围内 全面积 b结合率/未结合率 标准jb4733-1996jb/t4733.1（报批稿） 项目结合率%未结合率% 1级1000 2级982 3级955 1.3 国内外标准对比 标准jb/t4733.1（报批搞）jis g3601asmesa264 6 mpa 210200140 1.4 覆材所用牌号 国内爆炸焊接复合板生产中所采用的覆材牌号有： 铁素体型：0cr13、0cr13a1、00cr18mo2(sus444); 奥氏体型：0cr18ni9、0cr18ni10ti、0cr17ni12mo2、 0cr18ni12mo2ti、00cr19ni10、00cr17ni14mo2、00cr19ni13mo3、 00cr21ni26mo5cu2(n08904)、00cr20ni18mo6cun(s31254)、 00cr21ni25mo7n(n08367)、00cr20ni25mo7cun(n08926)； 奥氏体-铁素体型：00cr18ni5mo3si2、00cr22ni5mo3n、 00cr25ni7mo4n。 1.5 钢板生产情况 四川惊雷（宜宾）、大连、 南京宝泰、 南京三邦等。 2. jb/t47733.2压力容器用爆炸焊接复合板 第2部 分：镍一钢复合板 代替jb/t4748-2002压力容器用镍及镍基合金爆炸复合钢板。 2.1 复合界面的结合剪切强度 标准jb/t4748-2002jb/t4733.2(报批稿) 项目 b mpab mpa 1、2、3200210 2.2 结合状态 a. 超声检测范围 标准jb/t 4748-2002jb/t4733.2(报批稿) 1级全面积全面积 2级全面积全面积 3级 沿板宽方向间距为50mm的平行 线及钢板周边50mm范围内 全面积 b结合率/未结合率 标准jb/t4748-2002jb/t4733.2(报批稿) 项目结合率%未结合率% 1级1000 2级982 3级955 2.3 国内外标准对比 标准jb/t4733.2(报批稿)jisg3602asme sa265 b mpa 210200140 2.4 覆材所用牌号 国内爆炸焊接复合板生产中所采用的覆材牌号有： n6、n5（n02201）、n7（n02200）、ncu30（n04400）、 ns111（n08800）、ns112（n08810）、ns142（n08825）、 ns312（n06600）、ns334（n10276）、ns335（n06455）、（ n06022）、（n06059）、（n06686）、（n10675）。 2.5 钢板生产情况 四川惊雷（宜宾）、大连、南京宝泰、南京三邦等。 3. jb/t 4733.3压力容器用爆炸焊接复合板 第3部分 ：钛钢复合板 4. jb/t4733.4压力容器用爆炸焊接复合板 第4部分： 铜钢复合板 二、钢板新钢号简介 1. 12cr2mo1vr钢板 1.1 化学成分(部分元素)% csimncrmovps 0.11 0.15 0.10 0.30 0.60 2.00 2.50 0.90 1.10 0.25 0.35 0.0100.005 回火脆化指数 j=(si+mn)(p+sn) 104100 p+sn0.014% 1.2 交货状态 正火(允许水冷加速冷)加回火，回火温度675750 1.3 力学性能 板厚mmrm mparel mpaa%-30kv2j 1205907604151754(48) 1.4 回火脆化试验 vtr54+3vtr5410 1.5 钢板生产情况 舞阳 2. 15mnninbdr 钢板 2.1 化学成分% csimnninbps 0.18 0.15 0.50 1.20 1.60 0.30 0.70 0.015 0.040 0.0200.010 2.2 交货状态 正火或正火加回火 2.3 力学性能 板厚mmrm mparel mpaa%-50kv2j 10165306303702060 16365306303602060 36505206203502060 2.4 钢板生产情况 武汉 3 06ni9dr钢板 3.1 化学成分% csimnnimovps 0.100.35 0.30 0.80 8.50 10.00 0.100.010.0080.005 3.2 交货状态 钢板以离线淬火加回火的调质热处理状态交货。 3.3 力学性能 板厚mmrm mparel mpaa%-196kv2j 53068082058518120 303568082057518120 3.4 钢板生产情况 太原 三、低温钢管企业标准 1. 09mnd 钢管 1.1 尺寸范围(mm)；191.5898.0 1.2 化学成分% 标 准gb150q/320281pca 05-2008 c0.120.12 si0.170.350.150.35 mn0.951.351.151.50 als0.015 p 0.025 0.020 s 0.015 0.010 1.3 交货状态 正火 1.4 力学性能 标 准gb150q/320281 pca02-2008 rm mpa400 540420560 rel mpa240270 a %2625 -50kv2*j2147 注：冲击试样取自管坯，纵向标准试样，正火热处理。 1.5 钢管生产情况 江阴兴澄 2 09mnnid钢管 2.1 尺寸范围(mm)：191.5898.0 2.2 化学成分 csimnninbalsps 0.12 0.15 0.50 1.20 1.60 0.30 0.80 0.0400.0150.0200.010 2.3 交货状态 正火 2.4 力学性能 rm mparel mpaa%-70kv2*j 4405802802447 注：冲击试样取自管坯，纵向标准试样，正火热处理 2.5 钢管生产情况 江阴兴澄 四、钢锻件标准的修订 （一）jb/t4726承压设备用碳素钢和低合金钢锻件 （报批稿） 1标准总体情况 增加了20mnnimo、12cr2mo1v和12cr3mo1v 3 个钢号 降低了部分钢号的磷、硫含量。 对20和16mn两个钢号的锻件，增列了公称厚度小 于或等于100mm的拉伸性能指标，以适应压力管道用锻件的 需要。 提高了所有钢号锻件的冲击功指标。 2. 20钢锻件 2.1 强度指标 jb4726-2000jb/t 4726(报批稿) 公称厚度mmrm mparel mpa 公称厚度mmrm mparel mpa 200390540215100410560235 100200400550225 200300380530205 22冲击功指标 jb 4726-2000jb/t 4726(报批稿) kv2 j20, 340, 31 （0，27）（-20，31） 3. 16mn钢锻件 3.1 强度指标 jb4726-2000jb/t 4726(报批稿) 公称厚度mmrm mparel mpa公称厚度mmrm mparel mpa 300450600275100480630305 100200470620295 200300450600275 3.2 冲击功指标 jb 4726-2000jb/t 4726(报批稿) kv2 j0, 31 0, 34 （-20，34） 4. 20mnmo 钢锻件 5. 冲击功指标： jb 4726-2000jb/t 4726(报批稿) kv2 j0, 34 0, 41 （-20，41） 5. 20mnnimo 钢锻件 5.1 化学成分 % csimnnimovps 0.17 0.23 0.15 0.40 1.20 1.50 0.40 1.00 0.45 0.60 0.050.0200.012 5.2 热处理状态 调质，回火温度不低于620 5.3 力学性能 公称厚度mmrm mparel mpaa%kv2j 50062079045016-20, 41 6. 12cr2mo1v钢锻件 6.1 化学成分（部分元素）% csimncrmovnbps 0.150.10 0.30 0.60 2.00 2.50 0.90 1.10 0.25 0.35 0.0700.0120.010 6.2 热处理状态 正火加回火或调质，回火温度不低于680 6.3 力学性能 公称厚度mmrm mparel mpaa%kv2 j 30059076042017-20, 60 30050058075041017-20, 60 （二）jb/t4727低温承压设备用低合金钢锻 件（报批稿） 1. 标准总体情况 增加了-100级低温钢锻件08ni3d。 降低了各钢号的硫含量 对08mnnicrmovd钢锻件加严了铬、钼含量的范围。 对16mnd钢锻件，增列了公称厚度小于或等于100mm的拉伸 性能指标，以适应低温压力管道用锻件的需要。 提高了所有钢号锻件的低温冲击功指标。 2. 16mnd钢锻件 2.1 强度指标 jb4727-2000jb/t 4727(报批稿) 公称厚度mmrm mparel mpa公称厚度mmrm mparel mpa 30045060027510048