楊雪倩,曾妍,曾田田,李亞軍
(1 .四川漢科達科技有限公司,成都 610500; 2. 中國石油集團濟柴動力有限公司成都壓縮機分公司,成都 610100)
在高溫、高壓條件下,氫氣易與鋼制設備產生氫和硫化氫腐蝕,造成鋼材強度降低,甚至造成設備破壞[1]。因此臨氫設備要求在高溫具有良好的高溫強度、抗蠕變性能、抗回火脆性和抗氫致剝離能力,而Cr-Mo 系鋼種是臨氫設備主要鋼種,2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼作為Cr-Mo 系鋼種的主要代表材料,被廣泛用于石油化工、煤化工等領域[2-5]。
1983 年,高溫高壓臨氫壓力容器用材料開發計劃由美國石油學會負責制定,美國材料性能學會負責實施,美國鋼鐵學會、美國材料與試驗學會、美國機械工程師學會和部分企業及用戶共同參與。該計劃涉及到2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼,并由美國ASME 鍋爐和壓力容器委員會對該鋼進行了ASME 規范案例2098-1 的認可[4]。隨后日本的JIS、英國的BSS500、德國的VdTUV 等相繼將2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼納入本國材料標準。2000 年,中國石油化工集團公司在大連召開了由中國一重承擔的“2.25Cr-1Mo-0.25V 材料開發及模擬環試驗”項目鑒定會,會上認可了中國一重具備生產2.25Cr-1Mo-0.25V鋼的能力[6]。2018年,中國國家標準化委員會制定實施了GB/T 35012—2018《臨氫設備用鉻鉬合金鋼鋼板》,對于2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼板生產制造更加規范化。目前國內舞鋼、鞍鋼、中國二重也開發了2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼,說明國內鋼廠已具備實現2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼國產化的能力[7-9]。
2.25Cr-1Mo-0.25V 鋼的力學性能主要由化學成分決定的,尤其是C、Cr、Mo 和V 元素的含量。另外,沖擊韌性還與鋼的純凈度和微觀組織有關。
鋼中的C 含量必須控制在適當的范圍內,較低的含碳量會使回火時碳化物的析出量減少,沉淀強化效果不明顯,沖擊韌性不好;……