SA542-2007压力容器用淬火回火铬钼和铬钼钒合金钢板.doc

压力容器用淬火回火铬钼和铬钼钒合金钢板 SA-542/SA-542M-20071 范围1.1本标准适用于在淬火回火状态下使用的两种2-1/4Cr-1Mo和三种淬火加回火状态下使用的Cr-Mo-V合金钢板，用来制造焊接压力容器和部件。1.2按本标准供应的钢材有五种类型，代号为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”。除C、P、S和Ni范围限制不同外，B型与A型相同。钢材还分为五个类别，其强度等级如下。E型钢只有4类和4a类。类别最小抗拉强度，ksi（Mpa）1105（725）2115（795）395（655）4和4a85（585）1.3钢板的最大厚度应受化学成分满足规定力学性能要求能力的限制。1.4钢板的最小厚度限制为3/16in（5mm）。1.5钢板适合于熔焊。焊接技术很重要，其焊接工艺必须按事先经批准的方法进行。1.6用英寸磅单位或SI单位所表示的值都应视为标准值。本标准中，SI单位的数值用括号示出。各单位体系的值不完全相同；因此，每个体系必须单独使用。混用两种体系，可能导致与本标准不符。2 引用标准2.1 ASTM标准A20/A20M 压力容器用钢板通用要求A370 钢产品力学试验方法和定义A435/A435M 钢板超声直射波检验A577/A577M 钢板超声斜射波检验A578/A578M 特殊用途普通钢板和复合钢板超声直射波检验3 一般要求和订货信息3.1按本标准供货的材料应符合A20/A20M标准的要求，这些要求包括试验和复验方法和步骤，尺寸及重量的允许偏差，质量及缺陷的修整、标志和装运等。3.2 A20/A20M标准还规定了订购本标准的材料时应遵守的订货规则。3.3除本标准的基本要求外，当要求进行附加控制、试验或检验以满足最终使用要求时，可采用某些补充要求，包括：3.3.1真空处理3.3.2附加或特殊的拉伸试验3.3.3冲击试验3.3.4无损检测3.4需方应查阅本标准所列补充要求和A20/A20M标准中的详细要求。3.5如本标准的要求与A20/A20M有冲突，则应以本标准的要求为准。4 制造4.1冶炼工艺钢应为镇静钢，并应符合A20/A20M细奥氏体晶粒度要求。5 热处理5.1所有钢板都应进行热处理，此时将钢板加热到适当的奥氏体化温度，保温足够时间以使整个厚度上温度均匀，并用适宜的液体介质以喷射或浸入法进行淬火。D型材料的最低奥氏体化温度应为1650F（900）。E型材料的最低奥氏体化温度为1850F（1010）。5.2淬火后，将钢板回火以获得对规定的拉伸性能要求。回火时，将钢板加热到适当温度并保温一段时间，保温时间不少于30min/in（1.2min/mm）的厚度，但是不少于1/2小时。最低回火温度如下：类型类别温度F（00）A、B、C1、2、31050（565）A、B、C41200（650）A、B、C、D4a1250（675）5.3厚度大于4in（100mm）的钢板在按5.1规定的热处理前，对A、B、C、D型钢板在1650-1850F（900-1010），对E型钢板在1850-2050F（1010-1120）温度范围内某一温度下进行预先正火热处理或水淬。5.4当需方选择上述热处理要求时，供方在交货前将A、B、C、D型钢板在不低于1050F（565）和E型钢板在不低于1200F（650）的某一温度下回火。6 化学成分6.1钢应符合表1所示的化学成分要求。表1 化学成分要求元素项目成分，%A型B型C型D型E型C熔炼分析0.150.11-0.150.10-0.150.11-0.150.10-0.15成品分析0.18A0.09-0.180.08-0.180.09-0.180.08-0.18Mn熔炼分析0.30-0.600.30-0.600.30-0.600.30-0.600.30-0.60成品分析0.25-0.660.25-0.660.25-0.660.25-0.660.25-0.66P0.025B0.015B0.025B0.025熔炼分析0.015成品分析0.020S0.025B0.015B0.025B0.010熔炼分析0.010成品分析0.015Si0.50B0.50B0.13B0.15熔炼分析0.10成品分析0.13Cr熔炼分析2.00-2.502.00-2.502.75-3.252.00-2.502.75-3.25成品分析1.88-2.621.88-2.622.63-3.371.88-2.622.63-3.37Mo熔炼分析0.90-1.100.90-1.100.90-1.100.90-1.100.90-1.10成品分析0.85-1.150.85-1.150.85-1.150.85-1.150.85-1.15续表1 元素项目成分，%A型B型C型D型E型Cu熔炼分析0.400.250.250.200.25成品分析0.430.280.280.230.28Ni熔炼分析0.400.250.250.250.25成品分析0.430.280.280.280.28V熔炼分析0.030.020.20-0.300.25-0.350.20-0.30成品分析0.040.030.18-0.330.23-0.370.18-0.33Ti熔炼分析0.015-0.0350.030成品分析0.005-0.0450.035B熔炼分析0.001-0.0030.0020成品分析NACNACNb熔炼分析0.070.015-0.070成品分析0.080.010-0.075CaD熔炼分析0.0150.0005-0.015成品分析0.020NAC注A：在A542/A542-82和更早版本中，钢板厚度5in（125mm）时，C最大为0.15%。B：同时适用于成品分析和熔炼分析C：NA=成品分析不适用D：根据供需双方协商，可以添加稀土金属（REM）代替Ca，此时，REM总量应测定并报告。7 力学性能7.1拉伸试验要求7.1.1由拉伸试验试样所代表钢材的拉伸性能应符合表2规定的要求。7.1.2对于厚度3/4in（20mm）的钢板，可采用宽度为1.5in（40mm）的矩形试样做拉伸试验，伸长率可在2in（50mm）的标距长度上测量，包括断口在内并显示出最大伸长率。7.2缺口韧性要求4类和4a类7.2.1在每张热处理过的钢板上做一次横向夏比V型缺口试验，一组3个试样的最小平均能量吸收值为40ft.lbf（54J），而仅有1个试样最小为35ft.lbf（48J）。7.2.2 4类钢的冲击试验温度应在订货单中规定。7.2.3 4a类钢的冲击试验温度为0F（-18）。表2 拉伸性能要求1类2类3类4类5类抗拉强度105-125（725-860）115-135（795-930）95-115（655-795）85-110（585-760）85-110（585-760）屈服强度，最小，ksi（Mpa）85（585）100（690）75（515）55（380）60（415）2in（50mm）伸长率，%，A1413202018A：见A20/A20M伸长率的调整。补充要求除非需方订单中有规定，否则不采用本补充要求。供需方选用的标准化的补充要求列于A20/A20M中。那些适合于本标准使用的按标题列于下面，经供需双方协商也可以进行其他试验。S1真空处理；S2 成品分析；S3力学试验样坯模拟焊后热处理；S4.2附加拉伸试验；S5夏比V型缺口冲击试验；S6落锤试验；S7高温拉伸试验；S8符合A435/A435M标准的超声波检验；S9磁粉检验；S11符合A577/A577M标准要求的超声波检验；S12符合A578/A578M标准要求的超声波检验； S14弯曲试验附加补充要求另外，下列补充要求也适用S62 回火脆化系数S62.1 钢的熔炼分析的化学成分应根据下列公式受到限制：J=（Si+Mn）(P+Sn)10 4 150(Si、Mn、P和Sn用重量百分比表示，wt%)Cu0.20% Ni0.30%S62.1.1 经供需双方协商同意，可规定较低的J、Cu和Ni值。S62.1.2 当由需方这样规定时，J的最大值不应超过100。S62.1.3 应报告J值S62.1.4如果钢板被焊补，则焊接熔敷金属的化学成分应根据下式受到限制：X=（10P+5Sb+4Sn+As）/10015（P、Sb、Sn和As用ppm表示）Cu0.20% Ni0.30%S62.1.5 应报告X值S63 步冷后的冲击性能S63.1夏比V型缺口冲击性能应如下述规定：S63.1.1从每个炉号中的一张钢板的同一位置切取足够数量的夏比V型缺口试样，绘制出两条转变温度曲线。S63.1.2 一条转变温度曲线的试样应经受由需方规定的最小PWHT（焊后热处理）。S63.2 另一转变温度曲线的试样应经受S63.1.2规定的PWHT操作加上下述步冷热处理：在1100F（593）保温1小时，然后以10F（5.6）/h的冷却速度冷却至1000F（538）；在1000F（538）保温15小时，然后以10F（5.6）/h的冷却速度冷却至975F（524）；在975F（524）保温24小时，然后以10F（5.6）/h的冷却速度冷却至925F（496）；在925F（496）保温60小时，然后以5F（2.8）/h的冷却速度冷却至875F（468）；在875F（468）保温100小时，然后以50F（27.8）/h的冷却速度冷却至600F（315）；在静止空气中冷却。S63.3夏比V型缺口试样应符合A370试验方法及定义，用一组3个试样在每一个试验温度试验，以测定每一条转变温度曲线上的40ft.lbs（55J）转变温度。试验温度应包括上平台、下平台和一个最小的4级温度。S63.4应满足下列要求：vTr40+2.5vTr405