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1.25Cr0.5MoSi鋼板熱處理狀態(tài)對(duì)沖擊值的影響

文檔作者：高正芳張洪濤李樹(shù)勛王俊武文檔來(lái)源： 1．甘肅藍(lán)科石化設(shè)備有限責(zé)任公司技術(shù)部 2．上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月21日
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第37卷第1期
2008年1月
石油化工設(shè)備
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．37 No．1
Jan． 2008
文章編號(hào)t 1000—7466(2008)01—0061—03
1．25Cr0．5MoSi鋼板熱處理狀態(tài)
對(duì)沖擊值的影響
高正芳 ，張洪濤 ，李樹(shù)勛 ，王俊武。
(1．甘肅藍(lán)科石化設(shè)備有限責(zé)任公司技術(shù)部，甘肅蘭州 730070；
2．上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司技術(shù)部，上海 201518)
摘要：壓力容器用鋼板1．25Cr0．5MoSi一20。C夏比(V 型缺口)沖擊吸收功復(fù)驗(yàn)值不合格，經(jīng)對(duì)鋼
板熱處理狀態(tài)的分析，改變鋼板熱處理狀態(tài)，重新進(jìn)行一2O℃夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果
合格。
關(guān)鍵詞：壓力容器；鋼板；1．25Cr0．5MoSi；沖擊；熱處理
中圖分類號(hào)：TG 15；TQ 115．5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
The Influence of the 1．25Cr0．5M oSi Steel Plate for Pressure Vessels
Heat—treatm ent State on Impact Value
GAO Zheng-fang ，ZHANG Hong-tao ，LI Shu-xun ，W ANG Jun-WU
(1．Gansu Lanke Petrochemical Equipment Co．Ltd．，Lanzhou 730070，China；
2．Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co．Ltd．，Shanghai 201518，China)
Abstract：The Charpy V—notch impact test value of 1．25Cr0．5MoSi steel plate for pressure yes—
sels at一20℃ is unqualified in the rechecking before acceptance，after analyzing the reason and
modified the steel’S heat—treatment state，the Charpy V-notch impact test value is qualified at
一2O℃ ．
Key words：pressure vessel；steel plate；1．25Cr0．5M oSi；impact；heat—treatment
我公司為西北某煉油廠設(shè)計(jì)制造采用螺紋鎖緊
和Q環(huán)密封結(jié)構(gòu)的高壓蒸汽過(guò)熱器，在制造前所進(jìn)
行的鋼板復(fù)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一2O℃夏比(V型缺日)沖擊
吸收功不合格，在經(jīng)過(guò)全面分析后采取了適宜的熱
處理工藝使其指標(biāo)達(dá)到正常，文中對(duì)此進(jìn)行了簡(jiǎn)單
闡述。
控制，使產(chǎn)品完全滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，2007年年
初該設(shè)備一次投用成功，至今運(yùn)行良好。該設(shè)備的
制造成功，不僅標(biāo)志著江南公司在承接大型設(shè)備的
道路上邁出了一大步，而且也為大型化工設(shè)備的國(guó)
產(chǎn)化做出了貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] JB／T 4732—95，鋼制壓力容器—— 分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Is]
[2] JB／T 4730．3—2OO5，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)，第三部分一一超聲
檢測(cè)[s]．
[3] JB／T 4730．2—2OO5，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)，第二部分一一射線
檢測(cè)Es]．
[4] JB／T 4730．4—2OO5，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)，第四部分—— 磁粉
檢測(cè)Es3．
[5] GB 151—1999，管殼式換熱器Es]．
(許編)
收稿日期：2007 08—04
作者簡(jiǎn)介；高正芳(1972一)。男，甘肅蘭州人。工程師，學(xué)士。主要從事壓力容器材料質(zhì)量控制工作。
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· 62 · 石油化工設(shè)備 2008年第37卷
1 高壓蒸汽過(guò)熱器簡(jiǎn)介
主要技術(shù)參數(shù)：管程介質(zhì)為合成氣，設(shè)計(jì)壓力
24．5 MPa，設(shè)計(jì)溫度450。C，操作溫度392～373℃，
操作壓力為19．7 MPa，水壓試驗(yàn)壓力為34．74 MPa
殼程介質(zhì)為中壓蒸汽，設(shè)計(jì)壓力為4．7 MPa，設(shè)計(jì)溫
度410。C，操作溫度254~360。C，操作壓力4．1 MPa，
水壓試驗(yàn)壓力5．92 MPa。設(shè)備體積6．14 n13，傳熱面
積146 m ，焊接接頭系數(shù)1．0，設(shè)備質(zhì)量39 890 kg，系
三類容器，主要材質(zhì)1．25Cr0．5MoSi鋼板由日本神戶
制鋼進(jìn)口。
2 鋼板復(fù)驗(yàn)
投料前按照文獻(xiàn)[1]第25條規(guī)定以及《蒸汽過(guò)
熱器技術(shù)條件》的有關(guān)要求，對(duì)1．25Cr0．5MoSi鋼
板進(jìn)行了理化性能復(fù)驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果為材料的化學(xué)成
分、力學(xué)性能、硬度、晶粒度及夾雜物等均符合技術(shù)
條件要求，但一20℃夏比(V型缺口)沖擊吸收功不
合格。其中化學(xué)成分的復(fù)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，一2O。C夏
比沖擊試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表l 化學(xué)成分的復(fù)驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
3 原因分析乜] 此
， 譽(yù) 等 件的要求，因
影響鋼材低溫韌性的因素很多，有晶體結(jié)構(gòu)、晶 3．2 熱處理狀態(tài)的影響
粒尺寸、冶煉的脫氧方法、熱處理狀態(tài)、鋼板厚度、鋼 熱處理對(duì)鋼的低應(yīng)力脆斷有很大影響。同一種
材純度及合金元素等，其中以熱處理狀態(tài)和合金元 鋼，不同的熱處理狀態(tài)有不同的沖擊韌性。調(diào)質(zhì)組
素的影響尤為顯著。為此需要針對(duì)1．25Cr0．5MoSi 織韌性最高，正火次之，熱軋或退火的最差。調(diào)質(zhì)處
熱處理狀態(tài)和合金元素化學(xué)成分對(duì)其低溫韌性進(jìn)行 理是獲得鐵素體和粒狀碳化物組織的常用方法，可
分析。 以明顯改善鋼材的低溫韌性。正火尤其是加速冷卻
3．1 合金元素的影響 的正火是針對(duì)低溫鋼采用最多的熱處理方法。正火
1．25Cr0．5MoSi鋼中除含C、Mn、Si、S、P主要 空冷在大多數(shù)情況下無(wú)法保證其冷卻速度大于臨界
元素外，還有Cr、Mo、Ni、Cu等合金元素。碳元素 冷卻速度，因此采用加速冷卻措施(水冷)來(lái)保證正
強(qiáng)烈地影響鋼的低溫韌性，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加， 火后獲得細(xì)小組織，這將大幅提高鋼的低溫韌性。
鋼的冷脆轉(zhuǎn)變溫度急劇上升，有些低溫鋼中碳質(zhì)量 1．25Cr0。5MoSi鋼板在有關(guān)技術(shù)要求中是以
分?jǐn)?shù)不得超過(guò)0．2 ，甚至更低。Cr、Ni、Mn的加入 正火+回火的狀態(tài)供貨的，但金相檢驗(yàn)結(jié)果其組織
不僅提高了1．25Cr0．5MoSi鋼的強(qiáng)度，也改善了脆 為鐵素體+珠光體組織，見(jiàn)圖1。由此可以看出，此
性性能，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。Mo有明顯的固溶強(qiáng) 進(jìn)口鋼板一20。C夏比(V型缺口)沖擊吸收功不合
化作用，抑制鋼的回火脆性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。si 格的原因是其熱處理狀態(tài)不當(dāng)。
用_'妻簍曼空 方 4采取措施及結(jié)果
，但隨著其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，將較劇烈地降低鋼的 。?? 一? 一‘
塑性和韌性。由于S、P、Cu等雜質(zhì)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4．1 正火+回火熱處理工藝
很低，對(duì)脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響不大。 對(duì)此不合格鋼板重新進(jìn)行正火+回火的熱處理
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第1期 高正芳，等：1．25Cr0．5MoSi鋼板熱處理狀態(tài)對(duì)沖擊值的影響
圖1 1．25Cr0．5MoSi鋼板供貨狀態(tài)的金相組織(500X)
以改善其金相組織，之后進(jìn)行～20℃夏比(V型缺
925
690
≤850
≤ 400
口)沖擊試驗(yàn)和金相檢驗(yàn)。正火+回火的熱處理工
藝為925。C X 2 h(水加速冷卻)+ 690。C X 2 h，
見(jiàn)圖2。
正火熱處理說(shuō)明：① 升溫時(shí)沿工件全長(zhǎng)溫差應(yīng)
小于50℃。② 保溫時(shí)溫差不大于28。C(+14。C，
一14。C)。③工件進(jìn)爐時(shí)爐內(nèi)溫度不得高于850。C。
④ 出爐后立即在流動(dòng)的水中加速冷卻至室溫。
回火熱處理說(shuō)明：① 升溫時(shí)沿工件全長(zhǎng)溫差應(yīng)
小于50℃。②保溫時(shí)溫差不大于28。C(+14℃，
一14℃)。③ 工件進(jìn)爐時(shí)爐內(nèi)溫度不得高于400。C。
④ 出爐后自然空冷至室溫。
回火
＼
蠹
髫
武J
入爐
入爐 、
l _
時(shí)間／h
圖2 正火+回火熱處理工藝示圖
4．2 模擬焊后熱處理
從重新正火+回火熱處理后的鋼板上截取2副
縱向試板進(jìn)行模擬焊后熱處理。模擬焊后熱處理分
為可能達(dá)到的最大程度焊后熱處理(Max．PwHT)和
最小程度焊后熱處理(Min．PwHT)兩種情況，根據(jù)
《蒸汽過(guò)熱器技術(shù)條件》中的規(guī)定，其熱處理工藝制定
為Max．PWHT：(690-+-14)。C X 22 h；Min．PWHT：
(690-+-14)℃ X2 h。
4．3 熱處理后沖擊試驗(yàn)
從最大程度的焊后熱處理和最小程度的焊后熱
處理的試板上各取1組沖擊功試樣，其軸線垂直于
鋼板軋制表面，按照GB／T 229—94《金屬夏比缺口
沖擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。．．
表2 熱處理后一2O℃ 沖擊試驗(yàn)結(jié)果
熱處理狀態(tài) 復(fù)驗(yàn)值／J
N+ T+ M aX．PW HT
N+T+ Min．PW HT
4．4 熱處理后金相組織
從重新正火+回火熱處理后的鋼板上截取金相
試樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)，其金相照片見(jiàn)圖3 從圖3可
以看出，1．25Cr0．5MoSi鋼板重新熱處理后金相組
織為貝氏體，低溫沖擊性能有了很大的改善，符合
《蒸汽過(guò)熱器技術(shù)條件》的要求。
圖3 1．25Cr0．5MoSi鋼板經(jīng)正火十
回火熱處理后的金相組織(500×)
5 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)重新熱處理的1．25Cr0．5MoSi鋼板低溫沖
擊性能達(dá)到了有關(guān)技術(shù)要求，并順利地使用到蒸汽
過(guò)熱器產(chǎn)品中。
參考文獻(xiàn)：
[1] 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[M]．北京：
中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1999．
[2] 強(qiáng)天鵬．壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)[M]．北京：中國(guó)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)
協(xié)會(huì)，2003．
(許編)

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