對改寫SA-105材料沖擊豁免曲線的理解

楊建良，楊湖

（無錫化工裝備股份有限公司，江蘇 無錫 214131）

壓力容器受壓元件的韌性對壓力容器的安全運行有著至關重要的意義。在低溫下，隨著溫度的降低，碳素鋼和低合金鋼的強度提高，韌性降低。其沖擊功值隨溫度下降呈S 形曲線變化，且具有下平臺區，韌脆轉變區和上平臺區[1]。當溫度低于某一值時，沖擊功值開始大幅度地下降，材料從韌性轉變為脆性。需要注意的是并不是所有的金屬材料都會產生明顯的低溫變脆現象，一般來說，具有體心立方晶格的金屬材料，如碳素鋼和低合金鋼，都會產生明顯的低溫變脆現象；而具有面心立方晶格的金屬，如奧氏體不銹鋼、有色金屬，沖擊功值隨溫度的變化很小，在很低的溫度下仍具有較高的韌性[2]。

在壓力載荷作用下，受壓元件中的裂紋常會發生擴展，當裂紋擴展到某一臨界尺寸時就會發生斷裂，稱之為脆性斷裂[1]。壓力容器受壓元件的脆性斷裂與材料所受的應力水平、加載速率、載荷大小、材料中缺陷的形狀和大小、熱處理狀態、材料的厚度，材料的組織以及殘余應力等因素有關[3-6]。故ASME規范[7-8]對受壓元件所選用材料規定了除需要遵循相應材料標準的要求外，還需對壓力容器在低溫下操作提出了防止脆性斷裂的相應要求[9]。

1 SA-105材料沖擊豁免曲線及供貨狀態

根據2019 版ASME Ⅷ-1，圖UCS-66 中注（2）（a），SA-105 鍛制法蘭，按細化晶粒制造，并且在鍛造后經歷了正火、正火和回火或淬火和回火熱處理才劃分為B 曲線。如果僅是鍛造狀態供貨，按圖UCS-66 中注（1）（c）劃分為A 曲線。……