一種新型CrNiMoV高強(qiáng)鋼低溫韌性研究

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(洛陽(yáng)雙瑞特種裝備有限公司，河南 洛陽(yáng) 471000)

0 引言

溫度對(duì)結(jié)構(gòu)鋼材的韌性影響很大，在常溫下表現(xiàn)出良好韌性的結(jié)構(gòu)鋼材，在低溫下隨著鋼材脆性的增加，極容易發(fā)生低溫冷脆[1]現(xiàn)象。壓力容器是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一類重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、能源等領(lǐng)域，當(dāng)環(huán)境溫度降低至某一程度時(shí)，大部分壓力容器用鋼就可能存在脆性斷裂失效的風(fēng)險(xiǎn)。

新型CrNiMoV鋼是針對(duì)特種壓力容器研制的高強(qiáng)鋼材料。資料顯示，無(wú)論普通容器還是在更苛刻條件下使用的輕型容器，均要求容器用鋼在最低使用溫度(-50 ℃)下具有較好的抗低溫脆性破壞性能[2]，故材料低溫性能是決定承壓容器使用安全性的關(guān)鍵要素之一。為充分了解該新型CrNiMoV鋼低溫特性，本文從拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、斷裂韌度試驗(yàn)等方面對(duì)該材料進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為軋制成無(wú)縫鋼管的新型CrNiMoV高強(qiáng)鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理，該材料化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1 CrNiMoV鋼化學(xué)成分 %

1.2 拉伸試驗(yàn)

因韌性是強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)，故本文開(kāi)展溫度對(duì)CrNiMoV無(wú)縫鋼管材料強(qiáng)度和延塑性的影響研究。分別對(duì)該材料進(jìn)行25，-50，-70 ℃三個(gè)溫度下的靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，每個(gè)溫度取2個(gè)試樣，以其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，所用試樣均為?10 mm的標(biāo)準(zhǔn)圓棒拉伸試樣。

依據(jù)GB/T 228.1—2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》和GB/T 13239—2006《金屬材料 低溫拉伸試驗(yàn)方法》，在Instron 5985試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，通過(guò)拉伸試驗(yàn)載荷-位移曲線及試樣實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出試樣的抗拉強(qiáng)度Rm、屈服強(qiáng)度Rp0.2、延伸率A和斷面收縮率Z?！?br>