NACE产品金属材料要求

1、1.范围1.1本规范规定了有 NACE 要求的产品对金属材料的一般性要求。1.2本规范适用于要求抗硫化物应力腐蚀断裂（SSC）或应力腐蚀裂纹（SCC）的金属材料。2.引用标准NACEMR0175-2003 油田设备使用抗硫化物应力腐蚀断裂（SSC）金属材料3.碳钢和低合金钢12. 1 碳钢和低合金钢硬度 022HRC,并且满足下列条件：13. 1.1 锲含量30%且 Mo%2%的高合金奥氏体不锈钢在固溶状态下可以接受。15. 3PREN40（Cr%+3.3（Mo%+0.5W%）+16N%40%）高合金奥氏体不锈钢在固溶状态下可以接受。16. 铁素体不锈钢铁素体不锈钢硬度 022HRC 允许使用

2、17. 马氏体不锈钢14. 1 马氏体不锈钢 UNSS4100O,J91150（CA15）硬度 022HRC,并且符合下列三步热处理条件，则允许使用：a）奥氏体化并油冷或空冷b）在 649c691c 第一次回火，然后冷却到环境温度。c）在 593C621c 第二次回火，然后冷却到环境温度。15. 2 马氏体不锈钢 UNSS42000 应该奥氏体化+淬火+回火条件，硬度在 22HRC28HRC。16. 双相不锈钢双相不锈钢在固溶退火和液体淬火，冷作条件下可接受，铁素体成分 35-65%,禁止时效硬化热处理。17. 堆焊层在碳钢、低合金钢或马氏体不锈钢上通过热加工方法如：焊接、银钎焊或喷涂金属粉末

3、来堆焊可用于酸性环境，只要焊接时基体温度低于临界温度的下限，；如果高于临界温度的下限，必须进行热处理或能够使基体金属硬度 022HRC 的工艺来消除热应力。18. 焊接10.1 应制定焊接规程来使焊件满足以上基体材料的硬度要求。焊接工艺应证明符合AWS、API、ASME 或其它适用的规范，焊接操作者应熟悉焊接工艺并且能够按照规程进行焊接。10.2 碳钢和低合金钢的焊接程序可以通过控制焊接变量（如：严格控制基体和填充金属的化学成分和焊接参数） 使焊件硬度 022HRC,焊接程序应当验证按书面程序规定焊接的基体、HAZ、焊接层的硬度 022HRC。10.3 碳钢和低合金钢没有焊接程序控制的焊件应在

4、 621C 热处理，使硬度 022HRC。10.4 焊接碳钢和低合金钢，不允许使用含 Ni 超过 1%的焊条、电极、熔剂和填充金属。15. 5 马氏体不锈钢焊件应在最低 621C 的温度下进行焊后热处理，使基体、HAZ、焊缝金属硬度 022HRC。16. 6 奥氏体不锈钢、双相不锈钢和锲基合金，焊后硬度应符合基体金属的硬度要求：a）超低碳不锈钢焊件含碳量 00.03%b）双相不锈钢焊接区域 PQR 应保证铁素体含量 3070%c）在经固溶处理的锲基合金上焊接固溶处理的锲基合金无硬度要求17. 打印标记16. 1 使用低应力钢印（如：圆点、震动、圆 V 型钢印）是可接受的16. 2 在低应力区域

5、（如：法兰外圆）使用尖 V 型钢印是可接受的，除非经最低 595C温度的除应处理，否则在高应力区域使用尖 V 型钢印是不可接受的。17. 螺纹加工18. 1 允许采用车削螺纹。17. 2 冷成型(轧制)螺纹必须满足前述基材的热处理条件和硬度要求。18. 冷成型方法19. 1 允许在机加工之后的抛光。17. 2 对于满足本文件材料的基体金属，是允许采用喷丸硬化方法，但是钢丸的最大直径为 2.0mm,最大 A 氏强度(Almenintensity)为 10C,工艺应按照 MIL-S-13165 规范来控制实施。18. 栓接17. 1 暴露于酸性环境中的栓接设计者应考虑到由于使用低强度螺栓需要减少螺

6、栓所能使用的压力等级20. 1.1 直接暴露于酸性环境中的栓接，必须符合以下要求a)允许采用的螺栓、螺母材料必须符合 49 节的要求。b)螺栓材料 ASTMA193B7M,最小屈服强度 550MPa,硬度 022HRC。ASTMA193B8AClass1A,A193B8AMClass1A 最小屈服强度 200MPa,硬度90HRB(192HB)。ASTMA320L7M 最小屈服强度 550MPa,硬度 022HRC。ASTMA320B8AClass1A,A320B8AMClass1A 最小屈服强度 200MPa,硬度90HRB(192HB)。c)螺母材料 ASTMA1942HM,硬度 022H

7、RC。ASTMA1947M,硬度 022HRC。ASTMA1948A,8MA,硬度 090HRB(192HB)。17. 1.2 非暴露于酸性环境中的栓接应该按照适用的标准如 ASTMA193B718. 镀层和涂层1 金属的镀层(如电镀或化学镀)，转化涂层，以及塑胶涂层或衬层，不可用于基体金属白抗 SSC腐蚀，工业镀层可用于抗腐蚀和抗湿 H2s 裂纹，但这些应用超出本标准的范围。21. 2 渗氮可在低于合金的临界温度下对其表面渗氮处理，渗氮深度不超过 0.15mm,但不能作为抗 SSC 腐蚀或 SCC 腐蚀的方法。22. 专用零部件暴露于酸性环境中的专用零部件应符合本节的要求23. 1 轴承16

8、.1.1 直接暴露于酸性环境中的轴承应采用 49 节的材料制作。16.1.2Ni-Cr-Mo-W 合金 UNSN10276 作为轴承销在冷作条件硬度 045HRC 是可以接受的。16.1.3 除 16.1.2 条件外，其它材料的轴承必须与酸性环境隔离。16.2 弹簧16.2.1 直接暴露于酸性环境中的弹簧应该采用49 节的材料制作。16.2.2UNSR30003 经冷作和时效硬化，硬度 060HRC 时可作弹簧材料；对 UNSR30035 经冷作和时效硬化，硬度 055HRC 时，只要时效温度不低于 6480C 时间不少于 4 小时，可作弹簧材料16.2.3UNSN07750 经冷作和时效硬化

9、，硬度 050HRC 时可作弹簧材料16.2.4UNSN07090 经冷作和时效硬化，硬度 050HRC 时可作压缩机阀门弹簧材料16.3 密封环16.3.1 直接暴露于酸性环境中的密封环应该采用 49 节的材料制作16.3.2 奥氏体不锈钢压力密封环可采用离心浇注的 ASTMA351CF8 或 CF8M 制作，材料经固溶处理后最大硬度不大于 160HB。16.4 开口环16.4.1 直接暴露于酸性环境中的开口环应采用 49 节的材料制作16.4.2 采用 UNSS15700 制作开口环，其初始固溶和时效按 RH950,并经进一步的热处理（如下述三步热处理）至 3032HRC。a）在 620C

10、 回火 4 小时 15 分钟，空冷至室温b）在 620C 再回火 4 小时 15 分钟，空冷至室温c）在 560C 回火 4 小时 15 分钟，空冷至室温16.5 特殊工艺零件5.1 钻-铭-鸨和锲-铭-硼合金铸造，粉末金属或热加工均可接受。5.2 碳化鸨合金无论是铸造还是粘接均可接受。井口设备、采油树、阀门、节流阀和水平控制器1 马氏体沉淀硬化不锈钢1.1UNSS17400 马氏体沉淀硬化不锈钢锻件，当其硬度 033HRC,并按 18.1.2 或 18.1.3的程序进行热处理，则允许使用1.2 热处理程序一，在 621C 两次时效热处理a）在 1038C14C 固溶处理并空冷或液冷至 32C 以下b）第一次在 621C14C 沉淀硬化至少 4 小时并空冷或液冷至 32C 以下c）第二次在 621C14C 沉淀硬化至少 4 小时并空冷或液冷至 32C 以下1.3 热处理程序二，修正的两次时效热处理a)在 1038 C14C 固溶处理并空冷或液冷至 32C 以下b)第一次在 7600C14C 沉淀硬化至少 2 小时并空冷或液冷至32C 以下c)第二次在 6200C14C 沉淀硬化至少 4 小时并空冷或