钢铁科普:16MnDR执行标准、16MnDR化学成分及交货状态(常用的16mn钢是什么牌号)

钢铁科普:16MnDR执行标准、16MnDR化学成分及交货状态(常用的16mn钢是什么牌号)

以下是关于16MnDR钢板的综合技术说明,涵盖材质特性、成分标准、力学性能、应用场景等关键信息,结合最新行业标准(GB 713.3-2023及GB 3531)整理而成:

一、材质概述与命名解析

命名含义:

16:碳含量约0.16%(实际≤0.20%),同时代表最小屈服强度(如315MPa)。

Mn:锰为主要合金元素(含量1.20%~1.60%),强化钢材力学性能。

D:低温(Low Temperature)特性,适用-40℃环境。

R:压力容器(Pressure Vessel)专用钢。

二、化学成分与执行标准

1. 化学成分(质量分数%):

C(碳)≤0.20%

Si(硅)0.15%~0.50%

Mn(锰)1.20%~1.60%

P(磷)≤0.025%、**S**(硫)≤0.012%(严格控制杂质)

Al(铝)≥0.02%(细化晶粒,提升韧性)

注:允许添加微量Ni、V、Nb等元素改善性能。

2. 执行标准:

GB 713.3-2023(主流新标)及GB 3531-2014,规范成分、力学性能、探伤要求。

三、力学性能与低温特性

关键性能参数随厚度变化,如下表所示:

钢板厚度(mm) |屈服强度(MPa)|抗拉强度(MPa)|伸长率(%)|冲击试验(-40℃, KV2/J)|

6~16| ≥315| 490~620| ≥21| ≥47|

>16~36| ≥295| 470~600| ≥21| ≥47|

>36~60| ≥285| 460~590 | ≥21| ≥47|

>60~100| ≥275| 450~580| ≥21| -30℃≥47|

>100~120| ≥265| 440~570| ≥21| -30℃≥47|

低温韧性:-40℃冲击吸收能量≥47J(厚度≤60mm),抗脆断能力突出。

延伸性能

:断后伸长率≥21%,保障加工塑性。

四、交货状态与制造工艺

1. 交货状态:

默认正火(N) 或正火+回火(N+T),优化组织均匀性及低温韧性。

探伤要求:厚度>20mm需逐张超声波探伤(符合NB/T47013.3-2023)。

2. 制造流程:

铁水→转炉→LF精炼→VD真空脱气→连铸→轧制→ACC控冷→正火→探伤。

纯净度控制:P≤0.10%、S≤0.005%,减少杂质偏析。

五、应用领域与行业案例

石油化工:LNG储罐、低温管道(-40℃服役)。

能源电力:锅炉汽包、核反应堆压力壳。

船舶与交通:液化气运输槽船、压缩机组。

特殊设备:加氢反应器、球罐、水轮机蜗壳。

六、规格选型与加工注意事项

1. 常用规格:

厚度:6~120mm(舞钢可定制至120mm以上,但不保性能)。

板幅:宽度≤4100mm,长度≤14000mm。

2. 加工要点:

切割工艺:

厚板:火焰切割(经济,需控温防变形)。

精密件:激光/等离子切割(精度高、热影响区小)。

焊接要求:

焊前预热(100~150℃)、焊后消氢处理(防冷裂)。

匹配低氢焊条(如J557RH),控制层间温度≤250℃。

七、总结

16MnDR凭借高低温韧性、优异强度-塑性平衡及严格洁净度控制,成为-40℃级压力容器的核心材料。选型时需关注厚度对应的强度衰减(如>60mm时屈服强度降至275MPa),并严格执行焊接与探伤工艺,

以确保设备在深冷环境下的长期安全运行。

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