压力容器用厚板SA-516 Gr70热处理工艺的影响
压力容器用厚板SA-516 Gr70热处理工艺的影响近年来,压力容器制造过程中普遍使用ASME规范中的SA-516 Gr70钢板,且使用的环境越来越苛刻,MDMT(最低设计金属温度)越来越低,经常使用在-40℃以下。根据以往经验,热压成型后的封头经过910℃正火,可以获得合格的拉伸性能和MDMT在-30℃以上的冲击性能。但是在板材厚度更厚、冲击温度更低时,时常出现冲击值不合格的情况,并且冲击功的分散性大。且在经受长时间模拟焊后热处理后,抗拉强度容易低于标准值。本工作讨论如何通过热处理改善封头压制后的力学性能,且在长时间模拟焊后热处理后依然具有良好的综合力学性能。
压力容器用厚板SA-516 Gr70热处理工艺的影响试板材料选择外购的封头板SA-516 Gr70,试板厚度为54mm,供货状态为正火,化学成分(质量分数,%)为0.15C,0.30Si,1.23Mn,0.008P,0.002S。Rp0.2=405MPa,Rm=543MPa,A=38%,Kv=300,300,300J。从同一块板上切取8块试板200mm×200mm,分别按表1所示的热处理工艺进行热处理。热处理完成后,在试板1/4厚度处取样,按照ASTM A370进行试样加工和试验,分别进行拉伸,冲击及金相试验。
表1 试板的热处理
试样编号 |
热处理工艺 |
1 |
875℃/1h正火空冷 |
2 |
890℃/1h正火空冷 |
3 |
905℃/1h正火空冷 |
4 |
920℃/1h正火空冷 |
5 |
875℃/1h正火空冷+650℃/2h回火 |
6 |
890℃/1h正火空冷+650℃/2h回火 |
7 |
905℃/1h正火空冷+650℃/2h回火 |
8 |
920℃/1h正火空冷+650℃/2h回火 |
试验结果表明:正火水冷加回火后抗拉强度更高,冲击性能更好。其中890℃正火水冷加650℃回火2h后综合力学性能最好,在经过620℃模拟焊后热处理9h后仍保持良好的强度和冲击性能。 |