正火抗硫化氢腐蚀用钢板Q345R(R-HIC)实验报告
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q345r发生氢脆的温度概述及解释说明1. 引言1.1 概述q345r作为一种常用的低合金高强度结构钢,广泛应用于压力容器领域。
然而,随着工业化进程的不断发展,q345r在使用过程中出现了氢脆问题,给生产和运输安全带来了严重威胁。
因此,深入研究q345r发生氢脆的温度是至关重要的。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先,在引言部分概述并提出研究该问题的目的。
其次,在第二部分探讨q345r发生氢脆的温度概述,包括温度和氢脆现象之间的关系、q345r材料特性介绍以及氢脆对压力容器安全性的危害和重要性。
第三部分将对q345r氢脆的解释说明进行详细阐述,包括氢脆成因和机制分析、温度对氢脆影响因素的探究以及如何减缓或防止q345r氢脆问题等内容。
接下来,如果有可选项,第四部分将介绍研究方法和实验结果分析。
最后,在结论部分对主要研究结论进行总结,并提出存在不足的地方以及未来改进的方向。
1.3 目的本文的目的在于深入探究q345r发生氢脆问题中与温度相关的因素,从而为预防和解决这一问题提供有效依据。
通过对氢脆成因和机制分析、温度影响因素以及防止氢脆问题的方法进行研究,有助于优化设计和运行条件,提高q345r材料在实际应用中的性能和安全性。
请根据需要自行修改完善。
2. q345r发生氢脆的温度概述:2.1 温度和氢脆现象的关系:在讨论q345r材料发生氢脆问题时,温度是一个至关重要的因素。
事实上,氢脆现象会随着温度的升高而加剧。
当q345r材料受到氢气的侵入时,氢原子会在晶格中扩散,并聚集于金属晶界或其他缺陷处。
随着温度升高,晶格结构形变趋势增大,同时也增加了局部应力。
这些应力加剧了氢排斥作用,使得氢很难从晶格中释放出来。
当氢原子与金属原子发生相互作用时,会导致金属晶体的脆性增加,从而引发氢脆现象。
2.2 q345r材料特性介绍:q345r是一种常见的低合金钢材料,常用于制造压力容器等工业设备。
该材料具有优异的可焊接性、塑性和强度等特点,在工业领域广泛应用。
Q345R钢板Q345R是由GB713-1997中的16Mn g、19Mn g和GB6654-1996中的16MnR合并而成,GB150规定的厚度范围为3~200mm。
含碳量不高、标准规定的抗拉强度下限值亦不超过540Mpa,它的焊接性一般较好,通常不会产生冷、热裂纹。
但是,亦同20#碳锰结构钢一样,其厚度大、环境温度低时同样会产生冷、热裂纹。
因Q345R钢中含有一定数量的合金元素,它们的屈服强度往往会偏高,故我们应从钢材质量保证书上或制造单位复验文件中审查一下它们的真实屈强比(真实的屈服强度与真实的抗拉强度的比值)。
如果其屈强比≤0.75、超过0.8以上则应密切注意裂纹产生的可能性。
钢板厚度≤34时焊前不需预热,>34时预热至100~150℃,焊后需进行消除应力热处理,通常加热至600~640℃,保温后炉冷至400℃以下空冷。
含碳量偏下限的Q345R钢焊接时对线能量基本没有严格限制,因为它的过热敏感性不大,冷裂倾向也小,但从提高过热区的塑性和韧性出发,线能量偏小一些更有利。
当焊接含碳量偏高的Q345R钢时,由于淬硬倾向增大,马氏体的含量也提高,小线能量时冷裂倾向就会增大,过热区的脆化也变得严重,这种情况下线能量偏大一些较好。
Q345R钢板在用于多层容器的内筒,壳体厚度大于36mm的,用于其他受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于50mm的情况下,应在正火状态下使用:对于用于多层容器的内筒或用于壳体厚度大于60mm的钢板,应每张热处理钢板进行拉伸和V型缺口冲击试验。
根据设计文件要求,对于厚度大于80mm正火状态下使用的钢板,可增加一组在钢板厚度1/2处取样的冲击试验,其冲击功指标在设计文件中规定Q345R钢板厚度大于30mm的应逐张进行超声检测,厚度>30~36mm的钢板超声检测要求不低于Ⅲ级,,>36mm的钢板超声检测要求不低于Ⅱ级。
Q345R钢板使用温度下限:钢板厚度<6mm时,免做冲击,使用温度下限为-20℃。
抗硫化氢腐蚀钢板牌号用Q245R(R-HIC)简介1、牌号说明Q245R (R-HIC)指的是钢种级别Q245R,腐蚀试验做氢致开裂检验(HIC)和硫化物应力腐蚀(SSCC)检验,成分要求熔炼分析P≤0.015、S≤0.003;成品分析P≤0.015、S≤0.0042、尺寸、外形、重量及允许偏差2.1、钢板尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。
2.2、厚度偏差按GB/T709的B类或C类执行,在合同中注明。
2.3、钢板按理论重量交货,理论计重采用的厚度为钢板允许的最大厚度和最小厚度的算术平均值。
钢的密度为7.85g/cm3。
3、化学成分注:(1)Ca值仅供参考,不作验收条件,Ca、O含量可用成品分析值代替熔炼分析值;(2)碳当量(CE)计算公式如下:CE=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5(3)为了改善钢板性能,可添加部分微合金元素。
4、Q245R (R-HIC)熔炼分析其实际晶粒度为5级或5级以上。
6、交货状态:正火。
7、试样状态:所有钢板应对其检验用试样进行模拟焊后热处理,推荐模拟焊后热处理温度:620±10℃,保温时间:8小时,温度400℃以上装出炉,升降温速度≤150℃/h,如与推荐热处理制度不符具体模拟焊后热处理制度在合同中注明。
8、力学性能:钢板试样模拟焊后热处理状态的力学性能应符合下表的规定9.1、抗硫化物应力腐蚀(SSCC)试验方法,试验方法任选其中之一(1)执行GB4157标准。
(2)执行NACE TM0177标准9.2、SSCC试验验收规则Q245R(R-HIC)门槛应力≥180MPa, Q345R(R-HIC)门槛应力≥230MPa,SSCC试验应成批验收,在同一合同号中最大厚度的钢板上任选一批组成,从厚度1/2处取一组试样。
一文看懂Q245R(HIC)材质各项性能指标Q245R (HIC)材质用途及使用规范介绍一、Q245R(HIC)钢板介绍Q245R(HIC)属于锅炉及压力容器用钢板,Q245R(HIC)钢板执行标准为GB/T247专用技术条件Q245R(HIC)钢板自身不仅有着非常高的强度、而且还具备一定的韧性、抗疲劳性、抗冲击性、耐磨性、防腐蚀性、抗氢等优质性能。
Q245R(HIC)钢板常在锅炉容器制造业应用广泛例如;压力容器制造、核电容器制造、反应器、换热器、大型化工容器设备等Q245R(HIC)钢板因为自身有着高强度、高韧性、抗疲劳、抗冲击、抗腐蚀、抗氢、焊接易加工性能。
第一、因为Q245R(HIC)自身具备着诸多优质性能满足了绝大制造业的选材要求。
第二、Q245R(HIC)在进行使用的过程中所同时呈现出的高强度,高韧性、抗疲劳、抗冲击、抗氢、耐磨、焊接、易加工性能也深深得到制造业的喜爱和认可,后来因为社会的认可、制造业的频繁使用、和生产厂家不断的优化升级,逐渐Q245R(HIC)钢板也成为国内容器化工制造业常用的钢板牌号之一。
二、Q245R(HIC)化学成分及合金元素介绍合金元素碳C≤0.20合金元素硅Si≤0.35合金元素锰Mn0.50-1.00合金元素磷P≤0.015合金元素硫S≤0.003合金元素铝Alt≥0.020三、Q245R(HIC)钢板交货状态介绍Q245R(HIC)默认正火状态交货Q245R(HIC)钢板厚度延伸可做‘z15、z25、z35’Q245R(HIC)钢板厚度探伤可做‘1探、2探、3探’或对钢板内部进行超声探伤检验,Z向性能检测等。
探伤有什么用?答;文章作者;舞阳钢铁陈钢检测金属材料或部件内部的裂纹或缺陷。
常用的探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。
物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。
无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
1、本设备存在较为严重的应力腐蚀破坏。
与壳体直接相焊的零部件应符合GB/T 150的有关规定,其材料应与壳体材料相同。
与壳壁相焊为双面连续焊。
2、受压元件材料,使用状态应为正火,碳钢应控制CE<0.43,钢材化学成分(熔炼分析)要求:S≤0.002%,P≤0.008%,Mn≤1.35%。
到货后,制造厂应对材料按TSG21-2016规定的项目进行复验。
3、本设备受压元件和对接焊缝应具有抗HIC和SSC性能,其中HIC和SSC 验证评定符合以下规定:(1)受压元件材料和对接焊缝须做抗氢诱导裂纹(HIC)试验,试验方法要求如下:按GB/T8650《管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法》标准中A溶液进行,每个试样三个截面的平均值:CLR≤5%;CSR≤0.5%;CTR≤1.5%。
(2)受压元件材料和对接焊缝须做抗硫化物应力开裂(SSC)试验,试验方法要求如下:按GB/T4157《金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验》标准中A溶液A法进行;试验加载应力:80% SMYS;试验时间:720小时;其合格等级按GB/T4157中10.7.2(b)规定。
(3)主材按同一熔炼炉采用相同热处理工艺的材料取一组试样进行抗HIC 和SSC试验;设备供货商应有类似工况业绩。
(4)设备供货商应有类似工况(压力,硫化氢含量)两年以上成功使用经验且对现有材料和类似实际制作工艺焊能保证抗硫要求。
4、受压元件用钢板应采用Q345R(R-HIC),其性能应满足GB/T713的要求,同时该钢板还应附加抗HIC(氢致开裂)和抗SSCC(硫化物应力腐蚀开裂)性能试验。
受压元件用钢板,应按NB/T 47013.3逐张进行超声检测,合格级别不低于Ⅰ级。
钢板应逐张进行硬度检测。
检测应在模拟焊后热处理的样坯上进行,测量3点,其间距约8mm,测量结果均不大于200HBW。
5、35CrMoA螺柱加工前后应逐件进行100%磁粉检测,并符合Ⅰ级要求。
按钢板标准,厚度为36mm的q345r钢板,在0℃时的一组冲击吸收能量值
钢板的材料性能一直是工程领域中一个重要的研究课题。
冲击吸收能
量值是衡量钢板材料抗冲击性能的重要参数之一。
本文将对按钢板标准,厚度为36mm的q345r钢板,在0℃时的一组冲击吸收能量值进行深入研究。
首先,我们需要了解q345r钢板的基本情况。
q345r钢板是一种常用
的压力容器用钢板,具有较高的强度和韧性,常用于制造锅炉、压力容器等设备。
而在实际工程应用中,钢板常常会遭受各种外力作用,比如冲击载荷,因此其抗冲击性能至关重要。
冲击吸收能量值是衡量材料抗冲击性能的一个重要指标,通常用来评
估材料在受到冲击载荷作用时能够吸收的能量量。
而对于q345r钢板这样的压力容器用钢板来说,其冲击吸收能量值的大小直接影响着设备在受到外力作用时的安全性能。
在实验中,我们将按照相关标准对厚度为36mm的q345r钢板进行冲
击试验,以获取在0℃时的一组冲击吸收能量值数据。
通过对试验数据的分析,我们可以了解q345r钢板在低温环境下的抗冲击性能表现,并进一步评估其在实际工程中的适用性。
在研究中,我们还将考虑不同冲击载荷下q345r钢板的变形行为、断裂形态等因素,从而全面地评价其抗冲击性能。
通过与其他材料的对比分析,
我们可以更好地了解q345r钢板的优势和不足之处,为其在压力容器等设备中的应用提供参考依据。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,本文将以按钢板标准,厚度为36mm的q345r钢板,在0℃时的一组冲击吸收能量值为研究对象,通过实验和分析,深入探讨其抗冲击性能,并为相关工程领域的研究和应用提供参考价值。
q345r钢板标准Q345R钢板是一种常用的压力容器用钢板,其标准是GB713-2008《压力容器用钢板》。
这个标准规定了Q345R钢板的化学成分、力学性能、加工性能等要求,是国内压力容器制造行业的重要标准之一。
首先,Q345R钢板的化学成分是非常重要的。
根据GB713-2008标准,Q345R钢板的化学成分要求如下,碳含量不超过0.20%,硅含量不超过0.55%,锰含量在1.20-1.60%之间,磷含量和硫含量都要求不超过0.025%,钛含量不超过0.20%,铌含量不超过0.060%,铝含量不超过0.020%,总的金属铝含量不超过0.100%。
这些化学成分的要求保证了Q345R钢板的焊接性能、冷弯性能和耐腐蚀性能。
其次,Q345R钢板的力学性能也是制定标准时非常重要的考虑因素。
根据标准,Q345R钢板的抗拉强度要求在510-640MPa之间,屈服强度要求在345MPa以上,延伸率要求在21%以上,缺口冲击功要求在34J以上。
这些力学性能的要求保证了Q345R钢板在承受压力容器内部压力时具有足够的强度和韧性,能够保证压力容器的安全运行。
此外,Q345R钢板的加工性能也是压力容器制造中需要考虑的重要因素。
根据标准,Q345R钢板在热轧状态下的厚度允许偏差、长度允许偏差、弯曲度等都有详细的规定,以保证在加工成压力容器时能够满足设计要求。
总的来说,Q345R钢板作为压力容器的材料,其标准GB713-2008规定了其化学成分、力学性能和加工性能的要求,以保证压力容器在使用过程中具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性。
压力容器制造企业在选用和加工Q345R钢板时,应当严格按照这些标准进行操作,以保证压力容器的质量和安全性。
同时,相关部门也应加强对压力容器制造企业的监督检查,确保其生产的压力容器符合国家标准,保障人民生命财产安全。
Q345R在不同环境下的腐蚀行为研究
张露
【期刊名称】《云南化工》
【年(卷),期】2024(51)4
【摘要】在高温高压反应釜和电化学工作站模拟研究了Q345R钢在不同温度、不同CO_(2)和H_(2)S分压中的腐蚀行为。
结果表明:温度升高,化学反应速率加快,平均腐蚀速率增大;在20℃和50℃时,H_(2)S和CO_(2)均有较高的溶解度,溶液的pH值较低,随着CO_(2)/H_(2)S浓度的增加,Q345R钢的均匀腐蚀速率明显增加。
微观形貌和XRD分析表明,Q345R钢的腐蚀以H_(2)S占主导作用。
【总页数】5页(P70-74)
【作者】张露
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG174
【相关文献】
1.含缺陷Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境下的慢应变速率应力腐蚀试验研究
2.不同腐蚀环境下高强铝合金腐蚀行为
3.镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究
4.CO_(2)/O_(2)环境下L320钢在不同流速下的腐蚀行为研究
5.不同腐蚀环境下建筑用Q235钢表面腐蚀行为的研究
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3.2冶炼方法
采用电炉+炉外精炼方式冶炼,冶炼过程进行Ca处理,并应为本质细晶粒钢,其实际晶粒度为5级或5级以上。
3.3交货状态:正火。
3.4试样状态:所有钢板应对其检验用试样进行模拟焊后热处理,推荐模拟焊后热处理温度:620±10℃,保温时间:8小时,温度400℃以上装出炉,升降温速度≤150℃/h,如与推荐热处理制度不符具体模拟焊后热处理制度在合同中注明。
3.5力学性能
3.5.1钢板试样模拟焊后热处理状态的力学性能应符合下表的规定。
表3
注:(1)厚度≥15mm的钢板做厚度方向性能;
3.5.2布氏硬度:钢板应逐轧制张进行布氏硬度检验,布氏硬度值≤200HB。
3.6超声波检验:钢板应逐张进行超声波探伤检查,探伤标准级别在合同中注明。
3.7每批钢板的检验项目、取样数量、取样方法及试验方法应符合表4规定。
注:带*为可选择项目。
Q345R(R-HIC)丨Q245R(R-HIC)正火临氢钢
附加要求(在用户提出要求并在合同中注明时才予以保证)
1.模拟焊后热处理制度
2.高温拉伸(双方协商)
3.低温冲击(双方协商)
4.钢板抗氢致裂纹(HIC)试验检验规则
A.抗氢致裂纹(HIC)试验方法,试验方法任选其中之一
(1)执行NACE TM0284标准,采用A溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1%。
(2)执行NACE TM0284标准,采用B溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
(3)执行GB8650标准,采用A溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
(4)执行GB8650标准,采用B溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
其中PH:介质酸碱度;CLR:裂纹长度百分比;CSR:裂纹敏感百分比;CTR:裂纹厚度百分比Q345R(R-HIC)丨Q245R(R-HIC)抗氢钢
B.HIC试验验收规则Q345RHIC丨Q245R(HIC)
HIC试验应成批验收,每批由同一炉号、同一厚度、同一热处理制度的钢板组成。
厚度不大于30mm时,取一组试样,试样尺寸为板厚*20mm*100mm ;厚度大于30mm时,从厚度1/2处取一组试样,试样尺寸为20mm *20mm*100mm。