承压设备用钢板和钢带 第2部分:规定温度性能的非合金钢和合金钢

GB/T713.2—2023 代替 GB/T713—2014 和 GB/T35012—2018

(Steel plate, sheet and strip for pressure equipments—Part 2: Non-alloy and alloy steel with specified temperature properties)

1 范围

本文件规定了承压设备用规定温度性能的非合金钢和合金钢钢板和钢带的牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。

本文件适用于制造使用温度不低于 -20℃ 、承压设备用厚度不大于 25.4mm 的钢带及卷切钢板和厚度为 3mm~250mm 的单轧钢板(以下简称钢板)。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

3 术语和定义

GB/T 713.1界定的术语和定义适用于本文件。

4 牌号表示方法

碳素钢和低合金高强度钢的牌号用屈服强度数值和“屈”字汉语拼音首字母,压力容器“容”字的汉语拼音首位字母表示,例如:Q345R。

钼钢、铬-钼钢的牌号,用平均含碳量和合金元素字母,压力容器“容”字的汉语拼音首位字母表示。例如:15CrMoR。

5 订货内容

钢板的订货内容应符合GB/T 713.1的规定。

6 尺寸、外形、重量

钢板的尺寸、外形、重量应符合GB/T 713.1的规定。

7 技术要求

7.1 牌号与化学成分

7.1.1 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定。

表1 化学成分
牌号 化学成分(质量分数)/%
CaSiMnCuNiCrMoNbVTiAltbPS其他
Q245R≤0.20≤0.350.50~1.10≤0.30≤0.30≤0.30≤0.08≤0.050≤0.050≤0.030≤0.025≤0.010Cu+Ni+Cr+Mo ≤0.70
Q345R≤0.20≤0.551.20~1.70≤0.30≤0.30≤0.30≤0.08≤0.050≤0.050≤0.030≤0.025≤0.010Cu+Ni+Cr+Mo ≤0.70
Q370R≤0.18≤0.551.20~1.70≤0.30≤0.30≤0.30≤0.080.015~0.050≤0.050≤0.030≤0.020≤0.010Cu+Ni+Cr+Mo ≤0.70
Q420R≤0.20≤0.551.20~1.60≤0.300.20~0.50≤0.30≤0.080.015~0.050≤0.100≤0.030≤0.020≤0.010Nb+V+Ti≤0.22 Cu+Cr+Mo≤0.45
Q460R≤0.20≤0.601.30~1.70≤0.200.20~0.80≤0.30≤0.10≤0.050.10~0.20≤0.030≤0.035≤0.020≤0.010Nb+V+Ti≤0.22 Cu+Cr+Mo≤0.45
18MnMoNbR≤0.210.15~0.501.20~1.60≤0.30≤0.30≤0.300.45~0.650.025~0.050≤0.020≤0.010
13MnNiMoR≤0.150.15~0.501.20~1.60≤0.300.60~1.000.20~0.400.20~0.400.005~0.020≤0.020≤0.010
15CrMoR0.08~0.180.15~0.400.40~0.70≤0.30≤0.300.80~1.200.45~0.60≤0.025≤0.010
14Cr1MoR≤0.170.50~0.800.40~0.65≤0.30≤0.301.15~1.500.45~0.65≤0.020≤0.010
12Cr2Mo1R0.08~0.15≤0.500.30~0.60≤0.20≤0.302.00~2.500.90~1.10≤0.020≤0.010
12Cr1MoVR0.08~0.150.15~0.400.40~0.70≤0.30≤0.300.90~1.200.25~0.350.15~0.30≤0.025≤0.010
12Cr2Mo1VR0.11~0.15≤0.100.30~0.60≤0.20≤0.252.00~2.500.90~1.10≤0.070.25~0.35≤0.030≤0.010≤0.005B≤0.0020 Ca≤0.015
07Cr2AlMoR≤0.090.20~0.500.40~0.90≤0.30≤0.302.00~2.400.30~0.500.30~0.50≤0.020≤0.010
a 经供需双方协议,并在合同中注明,C含量下限可不作要求。
b 未注明的不作要求。

7.1.2 厚度大于60mm的Q345R和Q370R钢板,碳含量上限可分别提高至0.22%和0.20%;厚度大于60mm的Q245R钢板,锰含量上限可提高至1.20%。

7.1.3 Q245R、Q345R和Q370R钢中可添加微量铌、钒、钛元素,其含量应在质量证明书中注明,上述3个元素含量总和应分别不大于0.050%、0.120%、0.150%。

7.1.4 根据需方要求,Q420R和Q460R钢板的氮含量应分别不大于0.020%和0.025%。

7.1.5 根据需方要求,07Cr2AlMoR钢可添加适量稀土元素。

7.1.6 作为残余元素的铬、镍、铜含量应分别不大于0.30%,钼应不大于0.080%,这些元素的总含量应不大于0.70%。供方若能保证可不做分析。

7.1.7 根据需方要求,Q245R、Q345R、Q370R、Q420R、Q460R牌号可规定碳当量,其数值由供需双方协商确定。

7.1.8 钢的成品化学成分允许偏差应符合GB/T 713.1的规定。

7.1.9 本文件与国外相关标准近似牌号对照见附录A。

7.2 制造方法

钢的制造方法应符合GB/T 713.1的规定。

7.3 交货状态

7.3.1 钢板和钢带交货状态按表2的规定。

7.3.2 18MnMoNbR、13MnNiMoR钢板的回火温度应不低于620℃,15CrMoR、14Cr1MoR钢板的回火温度应不低于650℃,12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR和07Cr2AlMoR钢板的回火温度应不低于680℃。

7.3.3 经需方同意,厚度大于50mm的正火加回火的钢板可正火(允许加速冷却)加回火交货。

7.4 力学和工艺性能

7.4.1 钢板的各项力学和工艺性能一般要求应符合GB/T 713.1的规定。

7.4.2 钢板的拉伸试验、夏比(V型缺口)冲击试验和弯曲试验结果应符合表2的规定。

表2 力学性能和工艺性能
牌号 交货状态 钢板厚度/mm 拉伸试验 冲击试验 180°弯曲试验
b=2a
抗拉强度
Rm/MPa
下屈服强度a
ReL/MPa
断后伸长率
A/%
温度/℃ 冲击吸收能量
KV2/J
不小于不小于不小于
Q245R热轧、正火轧制或正火 3~16400~52024525034D=1.5a
>16~36400~52023525034
>36~60400~52022525034
>60~100390~51020524034D=2a
>100~150380~50018524034
>150~250370~49017524034
Q345R热轧、正火轧制、正火或正火加回火3~16510~64034521041D=2a
>16~36500~63032521041D=3a
>36~60490~62031521041
>60~100490~62030520041
>100~150480~61028520041
>150~250470~60026520041
Q370R正火或正火加回火6~16530~63037020-2047D=2a
>16~36530~63036020-2047D=3a
>36~60520~62034020-2047
>60~100510~61033020-2047
Q420R正火或正火加回火 6~20590~72042018-2060D=3a
>20~30570~70040018-2060
Q460R正火加回火6~20630~75046017-2060D=3a
>20~30610~73044017-2060
18MnMoNbR正火加回火30~60570~72040018047D=3a
>60~100570~72039018047
13MnNiMoR正火加回火6~100570~72039018047D=3a
>100~150570~72038018047
15CrMoR正火加回火6~60450~590295192047D=3a
>60~100450~590275192047
>100~200440~580255192047
14Cr1MoR正火加回火6~100520~680310192047D=3a
>100~200510~670300192047
12Cr2Mo1R正火加回火6~200520~680310192047D=3a
12Cr1MoVR正火加回火6~60440~590245192047D=3a
>60~100430~580235192047
12Cr2Mo1VR正火加回火6~200590~76041517-2060D=3a
07Cr2AlMoR正火加回火6~36420~580260212047D=3a
>36~60410~570250212047
注:D为弯曲压头直径;b为试样宽度;a为试样厚度。
a 当屈服现象不明显时,可采用规定塑性延伸强度Rp0.2代替。

7.4.3 厚度大于60mm的钢板,经供需双方协议,并在合同中注明,可不做弯曲试验。

7.4.4 对于临氢设备用铬钼合金钢钢板,力学性能应符合附录B的规定。

7.4.5 根据需方要求,Q245R、Q345R和13MnNiMoR牌号钢可进行-20℃冲击试验,代替表2中的0℃冲击试验,其冲击吸收能量值应符合表2的规定。

7.4.6 根据需方要求,对厚度大于20mm的钢板可进行高温拉伸试验,试验温度应在合同中注明。高温下的规定塑性延伸强度(Rp0.2)或下屈服强度(ReL)值应符合表3的规定。

表3 高温力学性能
牌号 厚度/mm 试验温度/℃
100150200250300350400450500
ReLa( 或 Rp0.2)/MPa,不小于
Q245R>20~36210200186167153139129121
>36~60200191178161147133123116
>60~100184176164147135123113106
>100~15016816015013512011010595
>150~25016015014513011510510090
Q345R>20~36295275255235215200190180
>36~60285260240220200185175165
>60~100275250225205185175165155
>100~150260240220200180170160150
>150~250245230215195175165155145
Q370R>20~36330310290275260245230
>36~60310290275260250235220
>60~100290270265250245230215
Q420R>6~20380355330305280255240
>20~30365340315290270245230
Q460R>6~20420390355325300280260
>20~30405375345315290270250
18MnMoNbR30~60375365360355350340310275
>60~100370360355350345335305270
13MnNiMoR6~100370360355350345335305
>100~150360350345340335325300
15CrMoR>20~60270255240225210200189179174
>60~100250235220210196186176167162
>100~200235220210199185175165156150
14Cr1MoR>20~200280270255245230220210195176
12Cr2Mo1R>20~200280270260255250245240230215
12Cr1MoVR>20~100220210200190176167157150142
12Cr2Mo1VR>20~200395380370365360355350340325
07Cr2AlMoR>20~60215205195185175
a 当屈服现象不明显时,可采用规定塑性延伸强度Rp0.2代替。

7.4.7 根据需方要求,可进行厚度方向拉伸试验,在合同中注明技术要求。

7.4.8 根据需方要求,可进行落锤试验,在合同中注明技术要求。

7.5 抗氢致开裂试验

根据需方要求,可规定抗氢致开裂(HIC)用途的非合金钢和合金钢的附加技术要求,具体要求应符合附录C的规定,合同中注明合格等级。

7.6 无损检测

根据需方要求,钢板和钢带应逐张进行超声检测,检测方法按NB/T 47013.3的规定,合格级别应在合同中注明。

7.7 表面质量

钢板和钢带的表面质量应符合GB/T 713.1的规定。

7.8 其他附加要求

根据需方要求,经供需双方协议并在合同中注明,可规定临氢用途铬钼钢板的附加技术要求。对于临氢设备用铬钼合金钢钢板,化学成分应满足表1和附录B的规定。

8 试验方法

8.1 钢的化学成分试验一般按GB/T 4336、GB/T 20123、GB/T 20124、GB/T 20125或其他通用方法进行,仲裁时应按GB/T 223.3、GB/T 223.9、GB/T 223.11、GB/T 223.12、GB/T 223.14、GB/T 223.17、GB/T 223.18、GB/T 223.19、GB/T 223.23、GB/T 223.26、GB/T 223.31、GB/T 223.37、GB/T 223.40、GB/T 223.47、GB/T 223.50、GB/T 223.53、GB/T 223.60、GB/T 223.62、GB/T 223.63、GB/T 223.67、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T 223.75、GB/T 223.76、GB/T 223.77、GB/T 223.80、GB/T 223.82的规定。

8.2 各检验项目的取样数量、取样方法、取样方向及试验方法应符合表4的规定。

表4 检验项目、取样数量、取样方法、取样方向及试验方法
序号检验项目取样数量取样方法取样方向试验方法
1化学成分1个/炉GB/T 20066见8.1
2拉伸试验1个/批GB/T 2975横向GB/T 228.1
3厚度方向拉伸试验3个/批GB/T 5313GB/T 5313
4弯曲试验1个/批GB/T 2975横向GB/T 232
5冲击试验3个/批GB/T 2975横向GB/T 229
6高温拉伸1个/炉GB/T 2975横向GB/T 228.2
7落锤试验GB/T 6803GB/T 6803
8抗氢致开裂试验GB/T 8650GB/T 8650
9超声检测逐张NB/T 47013.3
10尺寸、外形逐张符合精度要求的适宜量具
11表面逐张目视

9 检验规则

9.1 检查和验收

钢板的检验由供方质量检验部门进行。

9.2 组批规则

9.2.1 钢板应成批验收,每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一轧制、同一热处理制度的钢板组成,每批重量不大于30t。单张重量超过30t的钢板按单张组批。

9.2.2 正火(允许加速冷却)加回火状态交货的钢板,按逐热处理张组批。

9.2.3 根据需方要求,经供需双方协议,厚度大于16mm的钢板可逐轧制张进行力学性能检验。

9.3 取样规则

9.3.1 力学性能试验取样位置按GB/T 2975的规定。对于厚度大于40mm的钢板,冲击试样的轴线应位于厚度1/4处。根据需方要求,经供需双方协议,冲击试样的轴线可位于厚度1/2处。

9.3.2 每批钢板的取样数量、取样方向和取样方法应符合表4的规定。

9.4 复验与判定

钢板的复验与判定规则应符合GB/T 713.1的规定。

9.5 数值修约

钢板的数值修约规则应符合GB/T 713.1的规定。

10 包装、标志及质量证明书

钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T 713.1的规定。

附录A
(资料性)
本文件与国外相关标准近似牌号对照表

本文件与国外相关标准近似牌号对照见表A.1。

表A.1 本文件与国外相关标准近似牌号对照表
本文件ISO 9328:2018EN 10028:2017ASME II -A-2021
Q245RP265GHP265GHSA516 Gr.60
Q345RP355GH、P355NHP355GH、P355NHSA516 Gr.70
Q370RP355NH、P355N、P355NL1P355NH、P355N、P355NL1
Q420RP420NH、P420NL1P420NH、P420NL1SA612、SA737
Q460RP460NH、P460NL1P460NH、P460NL1
18MnMoNbR
13MnNiMoR
15CrMoR13CrMo4-513CrMo4-5SA387 Gr.12
14Cr1MoR13CrMoSi5-513CrMoSi5-5SA387 Gr.11
12Cr2Mo1R12CrMo9-1012CrMo9-10SA387 Gr.22
12Cr1MoVR
12Cr2Mo1VR13CrMoV9-1013CrMoV9-10SA542 Type D
07Cr2AlMoR

附录B
(规范性)
临氢用铬钼合金钢板

B.1 化学成分

B.1.1 钢的化学成分应符合表1及表B.1的规定。

表B.1 牌号和化学成分(熔炼分析)
牌号化学成分(质量分数)/%
PSBCaTiAsSnSbHON
15CrMoR≤0.010≤0.007≤0.010≤0.010≤0.003≤0.0002≤0.0020≤0.0070
14Cr1MoR≤0.010≤0.007≤0.010≤0.010≤0.003≤0.0002≤0.0020≤0.0070
12Cr2Mo1R≤0.010≤0.007≤0.010≤0.010≤0.003≤0.0002≤0.0020≤0.0070
12Cr2Mo1VR≤0.010≤0.005≤0.0020≤0.0015≤0.030≤0.010≤0.010≤0.003≤0.0002≤0.0020≤0.0070

B.1.2 钢中[O]、[N]允许以成品分析代替熔炼分析。[H]在保证熔炼分析的前提下,可不进行成品分析。

B.1.3 14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR的回火脆化系数J, X应符合表B.2规定。

表B.2 回火脆化系数J, X
回火脆化系数a
(熔炼分析和成品分析)
14Cr1MoRb12Cr2Mo1R12Cr2Mo1VR
Ja150100100
Xa15
a 回火脆化系数计算公式: J = (Si + Mn) × (P + Sn) × 10⁴ (Si、Mn、P、Sn 用质量分数表示); X = (10P + 5Sb + 4Sn + As) / 100 (P、Sb、Sn、As 用质量分数 × 10⁴ 表示)。
b 根据需方的设计要求并在合同中注明, 14Cr1MoR 的 J 可不规定, 此时提供实测值。

B.2 力学性能

钢板试样模拟焊后热处理状态的拉伸性能应符合表2的规定,其他力学性能由供需双方在订货时协商确定。

B.3 晶粒度

钢板的晶粒度应为5级或更细。

B.4 非金属夹杂

经供需双方协商,可进行非金属夹杂物的检验,合格级别在合同中注明。

B.5 无损检测

钢板应逐张进行超声检测,检测方法按NB/T 47013.3,合格级别不低于I级。

附录C
(规范性)
抗氢致开裂(HIC)试验及评定方法

C.1 钢板的抗氢致开裂试验及评定方法按GB/T 8650,采用标准溶液A。

C.2 抗氢致开裂(HIC)试验结果等级应符合表C.1的规定。

表C.1 HIC试验结果等级(溶液A)
等级CLR/%CTR/%CSR/%
I≤5≤1.5≤0.5
II≤10≤3≤1
III≤15≤5≤2
注:CLR为裂纹长度率;CTR为裂纹厚度率;CSR为裂纹敏感率。
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