提高厚壁容器15CrMo（H）锻钢力学性能的研究.pdf

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1、No．4《大型铸锻件》July2014HEAVYCASrI1NGANDF0RGING提高厚壁容器15CrMo(H)锻钢力学性能的研究杜军毅段红玲(二重集团(德阳)重型装备股份有限公司，四川618013)摘要：对15CrMo(H)钢临界点、CCT转变曲线、热处理制度、截面与力学性能进行了系统性研究。试验表明，15CrMo(H)钢合适的淬火温度为910～940~C，强度、韧性、显微组织与冷却速度有很强的对应关系。关键词：15CrMo(H)钢；热处理工艺；力学性能中图分类号：TG1113．25文献标志码：BResearchonImprovingMechanicalProperti

2、esof15CrMo(H)ForgedSteelforHeavyWallVesselDuJunyi，DuanHonglingAbstract：Systematicalityresearchhasbeenconductedonthecriticalpoint，CCTtransformingcurve，heattreat—mentsystem，crosssectionandmechanicalprope~yofthe15CrMo(H)stee1．Thetestshowsthattheappropriatequenchingtemperatureis910—940％，andthe

3、reisaverystrongcorrespondingrelationbetweenthestrength，tough—hess，microstructureandcoolingspeed．Keywords：15CrMo(H)steel；heattreatment；mechanicalproperty近年来，随着石化行业的发展，所用的进口原样经675±14℃×18h热处理后的一10℃冲击韧油比例越来越大，致使高硫原油数量越来越多。性平均值要求大于34J，这就大大高于NB／T同时，为了提高原油的利用率和成品油的品质，加47008-2010的要求和现有锻件制造指标，使得工工艺

4、和操作条件日趋复杂。基于对压力容器氢15CrMo(H)钢锻件的制造难度增大。致裂纹认识的提高和防止HS破坏，国内临氢压为适应国内用户的需求，中国二重2011年开力容器已开始采用高温性能和高温持久强度良好始了200Bin以上壳体的15CrMo(H)锻钢研发，的15CrMo(H)取代15CrMoR钢¨J。同时，对材研制的锻件厚度达到230mm。15CrMo(H)钢用料提出了更高的满足临氢设备条件的技术要求，于制造加氢精制反应器，其中最有代表性的容器并且使用厚度越来越厚。尺寸达1800mm(内径)×6180mill，单重165t。目前国内15CrMo(H)临氢压力容器主要由本文针

5、对15CrMo(H)钢新的技术要求，仅从临界厚度≤100mm的钢板制造。当15CrMo(H)钢壁点、CCT转变曲线、热处理制度、截面与力学性能厚进一步增大后，材料的淬透性将大大受到影响。等方面对15CrMo(H)钢的特性进行了初步的研资料显示，当铁素体含量大于30％，就会影响材究和探讨，并得到了提高230mill厚壁加氢反应料的力学性能J，尤其是影响最重要的性能指器锻件用15CrMo(H)钢锻件力学性能的研究结标——强度和低温冲击韧性。对于NB／T47008-果。2010中常规要求的15CrMo锻钢，通过调整淬火1技术要求温度和回火温度，可以有效地提高低温冲击韧性。然而，对

6、于高等级加氢反应器，为确保15CrMo1．1化学成分(H)使用期间的高温性能、抗回火脆化和高温持锻件的化学成分见表l。久强度，不仅要在化学成分(P、S、Cu)、冶炼方式1．2回火脆性敏感系数等方面做出限制，而且取样部位、焊后热处理制度主体材料的回火脆性敏感系数应符合式也要按加氢反应器要求，即T×T／2横向取样，试(1)、(2)的规定：．，系数的公式为：收稿日期：2Ol3—9—18J=(Si+Mn)×(P+sn)×10≤180(1)作者简介：杜军毅(1965一)，男，教授级高工，主要从事大型核电、重型压力容器大锻件的研发和制造工作。系数的公式为：4《大型铸锻件》No．4HEA

7、VYCASTINGANDF0RGINGJuly2014表1主体材料的化学成分【质量分数，％)TablelChemicalcompositonofmainbodySmaterial(massfraction。％)CSiMnPSCrMoNiCuSb’SnAs熔炼分析p．12—0．18p．15—0．40ID．40—0．70≤0．010≤0．010ID．80—1．200．45—0．60≤0．20f≤O．2or≤O．003≤0．015≤0．016成品分析p．10—0．20p．13～0．43p．37—0．73≤0．012≤0．