一、牌号解析富豪优配
SA516:ASTM/ASME 标准号,代表压力容器用碳钢板。
Gr70:Grade 70 的缩写,代表其最小屈服强度为 70 ksi(约 485 MPa),这是其强度的核心指标。
N:代表钢板是经过正火(Normalized) 处理的状态。这是与普通SA516Gr70最核心的区别。
简单来说:SA516Gr70N = SA516Gr70(高强度压力容器钢) + 正火处理(改善韧性,尤其是低温韧性)
二、核心特性
化学成分(平衡的C-Mn-Si体系):
低碳(通常C≤0.27%)、中锰(Mn:0.85~1.50%),并含有硅(Si:0.15~0.50%)等元素。其成分设计在保证强度的同时,优先考虑优异的焊接性和成型性。
展开剩余77%机械性能(以ASTM A516/A516M标准为准):
性能指标 要求值(典型值) 说明
屈服强度 (Rp0.2) ≥ 260 MPa (约38 ksi) 厚度增加时,要求值会降低。
抗拉强度 (Rm) 485 ~ 620 MPa (70~90 ksi) 强度和韧性的最佳平衡区间。
延伸率 (A) ≥ 21% (标距200mm) 具有良好的塑性和变形能力。
冲击功 详见第三部分 这是“N”状态的核心价值富豪优配。
三、低温冲击性能详细介绍(核心重点)
“正火(N)”处理的核心目的就是细化晶粒、均匀组织,从而显著提高钢板的冲击韧性,特别是低温冲击韧性。
1. 冲击试验要求:
试验标准: 夏比V型缺口(Charpy V-Notch)冲击试验。
试样方向: 通常要求取横向试样(即缺口方向垂直于轧制方向),这是更严格的要求。
试验温度: -46°C (-50°F)。这是SA516Gr70N最常用的冲击验收温度,使其能广泛应用于低温环境。
最低要求值: ≥ 20 J (15 ft-lbf) (单个试样最小值) 和 ≥ 27 J (20 ft-lbf) (三个试样的平均值)。
注意:具体订单中,客户可以根据ASME规范或设计需求,提出更严格的冲击功要求(例如要求单个最小值≥27J,平均值≥34J等)。
2. 不同厚度对应的冲击试验温度:
根据ASME UG-84等规范,材料的冲击测试温度并非固定为-46°C,而是与容器的最低设计金属温度(MDMT) 相关。SA516Gr70N通常被评定用于低至-46°C的环境。对于更厚的板材,由于其中心部位性能可能稍弱,冲击测试温度会相应提高:
钢板厚度 t (mm) 标准冲击试验温度
t ≤ 25 -46°C
25 < t ≤ 38 -40°C 或 -45°C
38 < t ≤ 50 -34°C 或 -40°C
... ...(具体按订单协议和规范执行)
核心优势总结:正是由于正火处理,SA516Gr70N在-46°C的低温下仍能保证足够的韧性,有效防止压力容器在低温环境下发生脆性断裂,这是普通热轧状态(非正火)钢板无法可靠实现的。
四、主要应用领域
SA516Gr70N因其良好的强度、优异的低温韧性和焊接性,被广泛用于制造:
石油化工:液化石油气(LPG)储罐、油气分离器、脱硫塔、吸收塔。
气体行业:液氮、液氧、液氩、液化二氧化碳(LCO2)储罐及运输设备。
电力行业:锅炉汽包、除氧器、低压换热器。
其他:适用于寒冷地区(如北极、阿拉斯加、中国北方)使用的压力容器和结构件。
五、加工与焊接
焊接性:极佳。可采用所有常规焊接方法(SMAW, GMAW, SAW等)。推荐使用低氢焊条(如E7018)并配合适当的预热和层间温度控制(通常≥90°C),以最大限度降低冷裂纹风险。
成型性:良好,可进行冷弯和热成型。
总结
SA516Gr70N 是一种通过正火处理、具有优良-46°C低温冲击韧性的中高强度压力容器用碳钢板。它是制造在低温或寒冷环境下服役的压力容器壳体的首选和经典材料,在能源、化工和气体储运领域发挥着不可替代的作用。
在选择时富豪优配,务必在技术协议中明确冲击功的具体要求(值和试验温度),以确保材料满足您的设计需求。
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