一、基本信息
15CrMoR(R-HIC) 并非一个新牌号,而是在GB 713标准的15CrMoR基础上,附加了极其严格的抗腐蚀性能要求。
- 15CrMoR:基础身份,保证其作为铬钼合金压力容器板的基本力学性能和中温性能。
- (R-HIC):这是其核心特征,代表 Resistant to Hydrogen Induced Cracking,即抗氢致开裂。
- HIC Resistance:抗氢致开裂性能。
- SSC Resistance:抗硫化物应力腐蚀开裂性能(通常通过NACE TM0177 Method A 标准试验来验证)。
二、化学成分
三、性能特点
- 力学性能(正火+回火态):
- 抗拉强度 ≥440 MPa
- 屈服强度 ≥295 MPa(厚度≤100mm)
- 伸长率 ≥22%
- 低温韧性:0℃冲击功≥55 J。
- 耐环境性能:
- 抗氢致开裂(HIC):通过控制硫化物夹杂形态和纯净度实现;
- 抗高温氢腐蚀(适用温度≤550℃);
- 耐硫化物应力腐蚀。
- 工艺性能:
- 焊接性优良,需预热(150~200℃)及焊后热处理(690±10℃);
- 热加工性能稳定,支持切割、卷板等成型工艺。
- 四、交货状态与执行标准
- 交货状态
- 正火+回火:正火温度890~950℃(通常930℃),回火温度≥650℃,形成贝氏体组织,细化晶粒、消除内应力、提升韧性和稳定性。
- 特殊处理:厚度>50mm的钢板,经需方同意,可采用正火(允许加速冷却)+回火交货。
执行标准
- GB/T 713.2-2023:规范化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量等基础要求。
- NACE TM0284:抗氢致开裂(HIC)试验标准,验证材料在含H₂S环境中的抗开裂性能。
- GB/T 4157-2017:金属在硫化氢环境中抗特殊形式应力腐蚀开裂和氢致开裂试验方法(可选)。
五、应用场景
石油化工行业:加氢精制与加氢裂化设备
加氢反应器壳体与封头:在原油加氢脱硫、渣油加氢裂化工艺中,设备需承受 380-480℃的中高温、15-20MPa 的高压,且介质含 5-10% H₂S 与饱和水(湿氢环境),易引发 HIC 与 SSCC。15CrMoR(R-HIC)的抗氢性能与中高温强度可同时满足需求,是此类设备的核心材料;
高压分离器:加氢反应后的高压分离器需在 350-400℃、18-22MPa 下分离油气与水,介质中 H₂S 浓度可达 8%,15CrMoR(R-HIC)可避免分离器壳体因 HIC 导致的泄漏风险。
煤化工行业:煤制氢与合成氨设备
煤制氢加氢反应器:煤制氢工艺中,加氢反应器需在 400-450℃、25MPa 下将煤焦油转化为氢气,介质含 H₂S(浓度 3-5%)与水蒸气,15CrMoR(R-HIC)可抵御湿氢腐蚀与中高温蠕变,保障反应器长期运行;
合成氨高压换热器:合成氨工艺中,高压换热器需在 320-380℃、15MPa 下实现介质换热,介质含 H₂与微量 H₂S,15CrMoR(R-HIC)的抗氢性能可避免换热器管板与壳体的 HIC 失效。
天然气处理行业:酸性气处理设备
天然气脱硫塔附属容器:高含硫天然气脱硫过程中,附属分离器、换热器需在 300-350℃、10-12MPa 下运行,介质含 H₂S(浓度 2-3%)与水,15CrMoR(R-HIC)可替代进口抗氢钢(如 SA387Gr22CL2(HIC)),降低设备成本,同时满足抗氢腐蚀需求。