一、材质定位与标准、
SA203GrD是美国ASTM A203/A203M标准下的超低温压力容器用钢板,俗称3.5Ni钢。其设计用于-70℃至-101℃的超低温环境,调质状态下可扩展至-107℃,适用于液化天然气(LNG)、液氢等极端工况,是清洁能源储运与极地工程的关键材料。
二、核心性能参数
130****7174****8995
化学成分:
镍含量3.25%~3.75%,显著提升低温韧性(-196℃仍保持高冲击功);
低碳(≤0.13%)+低硫磷(≤0.025%),确保焊接性与抗冷脆性;
铝(≥0.020%)细化晶粒,提升强度和韧性。
力学性能:
屈服强度≥415MPa,抗拉强度550~700MPa;
低温冲击韧性:-70℃时冲击功≥48J,-101℃下仍保持高韧性,优于国内09MnNiDR(-70℃冲击功≥27J)。
三、应用场景与案例
能源行业:
LNG储罐:天津南港LNG项目22万立方米薄膜罐内罐支撑结构,承受-162℃超低温与交变载荷;盐城“绿能港”27万立方米储罐采用其制造低温管道与封头,年处理能力600万吨。
空分设备:制造低温分离塔与液氧储罐,在-196℃液氮环境中保持优异抗疲劳性能。
编辑
极地与深海工程:
北极LNG运输船:破冰船体结构采用SA203GrD,配合镍基合金焊材,在-50℃极寒海域抵御海冰冲击与盐雾腐蚀。
深海油气管道:弯管与三通部件通过Z向性能优化(Z25等级),避免高压工况下的层状撕裂。
煤化工与环保:
甲醇洗涤塔:在-70℃低温甲醇洗工艺中,塔体壁厚85mm,通过正火+回火处理满足6.5MPa高压工况下的长期稳定性
四、工艺优势与创新
制造工艺:
冶炼:电炉/转炉+LF精炼+VD真空脱气,硫、磷含量控制≤0.025%;
轧制:控轧控冷(TMCP)技术细化晶粒至ASTM 12级以上,提升韧性;
热处理:正火+回火(常规)或淬火+回火(高强度需求),回火温度≥620℃。
焊接与加工:
焊材匹配:低氢型焊条(E8018-C3)或镍基焊丝(ERNiCrMo-3),预热温度80~120℃;
冷成型控制:变形率限制以避免韧性下降,焊后消应力退火(620~680℃)。
成本控制与效率:
材料成本约为9%镍钢的60%,综合成本降低20%~30%;
施工效率提升:比3.5Ni钢减少20%预热时间与焊后热处理周期。