目前国内生产最多的压力容器用钢为,该钢属于低合金钢,该钢除要求具有较高的强度外,还要求。℃型横向冲击功达到以上。介绍了国内生产厂家在钢的生产过程中所采取的工艺流程,冶炼时对成分的内控要求及实物钢板所达到的性能水平,并介绍了各生产厂家为提高钢的实物质量所采取的一系列措施。
压力容器强度韧性乙,目前国内生产压力容器用钢的厂家较多,钢号规格也较为繁多,但生产及用户需求最多的钢种为钢,国内的主要生产厂家有武钢、舞钢和重钢,其生产的钢板性能均能满足标准要求。钢是标准中的压力容器用钢,该钢属于低合金钢,主要用于制造各类中低压压力容器,其使用条件复杂,有的盛装易燃、易爆物品,有的盛装有毒物品,这些易燃、易爆、有毒物品一旦泄漏,将会造成严重的环境污染并危害人身安全,因此容器的质量好坏是保证人身安全、防止环境污染的关键所在,所以,作为压力容器用钢,应具备以下要求首先要具有足够的强度。
按现行压力容器设计标准,受压部件的强度计算是以弹性失效为设计准则,以理想化的薄壳理论为依据,虽然已经考虑了安全系数,但在开孔和几何形状不连续处的局部应力已接近或达到材料的屈服强度,因此钢必须具有足够的强度,特别是在经过热加工和多次热处理后要求钢材仍应保证强度性能不低于标准规定的下限值。其次要具有良好的塑性和韧性。
压力容器用钢具有足够的塑性和韧性储备是压力容器抗脆断的必要条件之一,也是压力容器各种部件、封头、筒体、卷制、热压成形等制造工艺的需要。第三要具有优良的焊接性。压力容器用钢具有优良的焊接性能是保证产品焊接质量的首要条件。
第四要具有高的耐蚀性。压力容器用钢应具有足够的耐蚀性以确保压力容器的长期安全运行。主要技术要求化学成分钢的化学成分熔炼成分应符合表之规定。表钢的化学成分要求牌号化学成分注可添加徽量合金元素。机械性能钢的机械性能应符合表之规定。探伤根据用户要求,钢板需进行超声波探伤检查,超声波探伤合格级别需在合同中注明。
表面质,钢板表面不允许存在有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷,钢板不得有分层。如有上述表面缺陷,允许清理,清理深度从钢板实际尺寸算起,不得超过钢板厚度公差之半,并应保证钢板的最小厚度。缺陷清理处应平滑无棱角。
国内厂家的工艺流程转炉电炉冶炼一精炼炉精炼板坯连铸模铸板坯加热一开坯轧板热处理性能检验打印人库国内主要生产厂家的生产情况目前,国内能够生产钢的厂家较多,性能均能满足标准要求,但生产较多的厂家主要有重钢、武钢和舞钢,他们一直把作为自己公司的拳头产品。
化学成分控制各厂家在生产钢板时基本按表的要求对化学成分进行内控。表钢板的内控成分夹杂,使其延展性和韧性降低,钢轧制时,由于夹杂随着轧制方向延伸,使钢的各向异性加重,严重时导致钢板分层。同时含硫量高的钢抗腐蚀能力大为降低,对钢的焊接亦不利阁。
磷高增加钢的冷脆性,使钢的脆性转变温度上升,使钢的冲击韧性显著下降,因此各生产厂家在钢板的生产过程中对磷、硫进行了严格的内控。性能检验表为主要厂家生产的钢板的机械性能平均水平。提高碳含量,对提高钢的室温强度和中温强度有利,但对钢的塑性、韧性、成型性、可焊性均不利提高钢中锰含量,能扩大区,降低下。转变温度,扩大轧制范围,使铁素体晶粒的长大机会大大减少,因而促进了晶粒细化,增加钢的强韧性阁。故各生产厂家在钢板的生产过程中,在保证强度要求的情况下,尽量降低钢中的含量,提高钢中的锰含量。
另外,为提高钢的冲击性能,各生产厂家在钢中添加了钦等微合金化元素,因为钢中加人微量钦,不仅有利于钢的脱氧,而且由于钢中钦的氮化物或碳化物的存在,可起着延迟奥氏体晶粒的再结晶和长大的倾向,从而改善钢的性能,尤其是冲击韧性。
硫在钢中形成硫化物重钢武钢看出,各厂家生产的钢性能控制较好,均满足标准要求,特别是℃型横向冲击功,由于在生产过程中加强了工艺操作,钢中夹杂物及等有害元素的含量较低,所以有较大的富裕量。提高韧性的措施钢需进行。℃型横向冲击试验,而影响钢板横向冲击韧性的因素主要有钢中是否存在成分偏析、夹杂物级别的高低、晶粒度的大小及是否有带状组织等,尤其是带状组织的存在会严重降低钢的横向冲击韧性,所以钢的高纯度和良好的微观组织结构是保证钢具有较高韧性的必要条件,所以,在冶炼及精炼时,各厂家均加强了工艺操作,尽量降低钢中的夹杂物等有害元素的含量,以保证钢质纯洁。
实际生产中,各生产厂家力求使钢中的类夹杂物小于级,类夹杂物小于级,含量严格按内控控制,并且在钢水经铝终脱氧后,加人小颗粒钦铁进行微合金化处理,钢中门量控制在。
因为在钢坯冷却过程中,不断地从奥氏体中析出,其质点细小且高度弥散,在钢坯加热过程中,当加热温度℃后开始溶解,到℃时全部溶解。在轧制过程中,随着温度下降,又不断析出,阻止奥氏体晶粒长大,成为新相的核心,起到了提高形核率,细化铁素体珠光体的作用。在钢板正火加热时又成为奥氏体形核的核心,进一步细化奥氏体晶粒。
另外,在轧制过程中,各生产厂家严格控制各道次的道次压下量及轧制温度,尤其是控制合理的终轧温度,目的也是为了细化晶粒和组织。通过采取以上措施,钢的冲击韧性得以大大提高。
提高探伤合格率的措施在实际生产过程中,左右的探伤不合格是由“白点”也称“发裂”,作为钢中的主要缺陷之一,直接影响着钢的质量,多年来,一直困扰着冶金()工作者。白点”是钢中的低倍缺陷,通常用肉眼或低倍放大后即可进行观察和判断,在横向试样中,经过研磨和酸浸后,呈现出细小的略微弯曲的断续裂纹,大多呈辐射状或不规则分布,在试样向断口上呈现有圆形或椭圆形的银白色亮斑,直径为几毫米,如果钢材存在这种缺陷,不仅大大降低钢材的性能,在使用过程中裂纹还会不断扩大,可能引起突然破裂,造成重大事故。
形成“白点”的主要原因是钢中存在氢气,依据现有理论以及钢铁冶金专业人士普遍接受的观点,只要将钢液中的氢降至以下,又防止了浇注过程中的吸气,就可以避免“白点”的产生。钢液中的氢主要来源于炼钢用废钢、铁合金、生铁以及石灰等原辅村料中的水分,并受氧气的湿度、高温炉气对空气中水份的分解、钢包及浇注系统用耐火材料的烘烤状况以及钢液二次氧化的影响。
所以,要降低“白点”的产生,应采取以下预防措施。炼钢用原辅料要干燥,若有条件尽量对渣料及合金料进行烘烤,以减少所含水分。在具有及等脱气设备的生产厂家,要尽量保证设备的良好运行,确保精炼炉的脱气效果。在利用及等设备进行脱气时,真空度应控制在以上,如果真空度过低,很难将钢中的氢脱至以下,这样,钢中就有可能产生“白点”缺陷。
在利用等设备进行脱气时,要保持足够的氨气压力和流量,由于氢气气泡流的上升,加快了钢液的循环,使脱气表面积大大增加、扩散层厚度得以减少,为钢液脱气创造了良好的动力学条件,所以吹氢大大加快了脱气的速度。
另外,在氢气泡上升过程中,又可以吸附溶解于钢液中的气体和非金属夹杂物,进一步纯净了钢液。在钢液运输及浇铸过程中,对钢液要进行防吸气保护,浇铸系统要干燥,尽量减少钢液的二次污染,降低回氢量。高温延塑性热模拟试验北京科技大学的张丽珠等人对钢进行了高温延塑性热模拟试验研究川,试样取自武钢二炼钢生产的钢连铸板坯,尺寸为必。
钢的化学成分为。高温延塑性的测试是在一热模拟试验机上进行的,测试时试样室通人的氢气流,并以℃的速率将试样升温至℃并保温,然后以℃的速率降温或升温至变形生产温度,保温后以一,的变形速率对试样进行拉伸,试样拉断后立即对拉断部位大量喷水冷却以保持断口形貌。由试验结果可以看出,℃时钢的断面收缩率为零,表明其零延性温度在℃附近。温度低于℃后,随温度的降低断面收缩率上升很快,℃时断面收缩率为,℃时又增加到以上。
由于杂质含量低,钢的高温塑性区范围很宽,在℃,断面收缩率均在纬以上。其中在℃,断面收缩率在以上。当温度低于℃后,断面收缩率才开始急剧降低,℃时断面收缩率降低到最低点,其后随温度的降低,断面收缩率逐渐恢复。
从钢的凝固温度至℃之间钢存在三个脆性温度区,其中第脆性温度区只在变形速率大于一时才出现。本实验中由于采用了较低的变形速率,因此末出现钢的第脆性温度区。当低合金钢铸坯的断面收缩率低于时,铸坯很容易发生表面裂纹,据此张丽珠等人得出以下结论在一,的应速率下,试验用钢在凝固温度至℃区间内存在两个脆性温度区,第脆性温度区为凝固温度一℃,第脆性温度区约在一℃,在这两个脆性区,钢的断面收缩率均低于由于试验用钢中杂质组元氮、氧、硫的含量较低,增强了晶界的结合力,所以钢的高温高塑性区范围很宽,钢的断面收缩率均在以上。
结语从国内主要厂家生产的钢板来看,大多数厂家的产品各项指标均能满足标准要求,舞钢等生产厂家生产的钢板还能满足个别用户对钢板提出的特殊要求,如舞钢生产的一钢板能够满足对抗层状撕裂性能的最高级别的要求,这在一定程度上满足了国内用户对钢板特殊用途的要求,扩大了钢板的使用范围。
随着科学技术的不断进步,人们对环境的意识也在不断增强,对钢也提出了越来越严格的要求,今后,应不断开发应用铁水预处理技术、炉外精炼技术、高纯度钢冶炼技术、先进的连铸技术、先进的轧制技术、完善控冷控轧技术,从而进一步提高产品的实物质量,以实现组织、性能的最优化,满足不同用户对钢板的需求。