承压设备用钢板和钢带 第3部分：规定低温性能的低合金钢
(Steel plate, sheet and strip for pressure equipments—Part 3: Low alloy steel with specified low temperature properties)
1 范围
本文件规定了承压设备用规定低温性能的低合金钢板的牌号表示方法、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 -70℃ 、承压设备用厚度为 5mm～120mm 的低合金钢板（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。
- GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
- GB/T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法
- GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量
- GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷光度法测定钛量
- GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
- GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
- GB/T 223.40 钢铁及合金 钯含量的测定 氯磺酚S分光光度法
- GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量
- GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
- GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
- GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量
- GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
- GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
- GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
- GB/T 713.1 承压设备用钢板和钢带 第1部分：一般要求
- GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
- GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）
- GB/T 6803 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法
- GB/T 17505 钢及钢产品 交货一般技术要求
- GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
- GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）
- GB/T 20125 低合金钢 多元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
- NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分：超声检测
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
4.1 以强度命名时：钢的牌号由代表屈服强度“屈”的汉语拼音首字母“Q”、规定的最小下屈服强度数值、低温压力容器“低”和“容”的汉语拼音首字母“DR”组成。示例：Q420DR。其中：Q——屈服强度“屈”的汉语拼音首字母；420——规定的最小下屈服强度，单位为兆帕（MPa）；DR——“低”和“容”的汉语拼音首字母。
4.2 以化学成分命名时：钢的牌号由两位数字表示的平均含碳量、化学元素符号表示的合金元素字母、低温压力容器“低”和“容”的汉语拼音首字母“DR”组成。示例：11MnNiMoDR。其中：11——平均含碳量（以万分之几计）；MnNiMo——锰、镍、钼合金元素字母；DR——“低”和“容”的汉语拼音首字母。
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 牌号和化学成分
7.1.1 钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定。
| 牌号 | 化学成分(质量分数)/% | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | Ni | Mo | V | Nb | Alta | N | P | S | ||
| 16MnDR | ≤0.20 | 0.15~0.50 | 1.20~1.60 | ≤0.40 | ≤0.08 | — | — | ≥0.020 | ≤0.012 | ≤0.020 | ≤0.010 | |
| Q420DR | ≤0.20 | 0.15~0.50 | 1.30~1.70 | 0.30~0.80 | ≤0.08 | 0.05~0.15 | 0.015~0.050 | — | ≤0.020 | ≤0.018 | ≤0.008 | |
| Q460DR | ≤0.20 | 0.15~0.50 | 1.30~1.70 | 0.40~0.80 | ≤0.08 | 0.10~0.20 | 0.015~0.050 | — | ≤0.025 | ≤0.018 | ≤0.008 | |
| 15MnNiNbDR | ≤0.18 | 0.15~0.50 | 1.20~1.60 | 0.30~0.70 | ≤0.08 | — | 0.015~0.040 | — | ≤0.012 | ≤0.020 | ≤0.008 | |
| 13MnNiDR | ≤0.16 | 0.15~0.50 | 1.20~1.60 | 0.30~0.80 | ≤0.08 | ≤0.05 | ≤0.050 | ≥0.020 | ≤0.012 | ≤0.015 | ≤0.005 | |
| 09MnNiDR | ≤0.12 | 0.15~0.50 | 1.20~1.60 | 0.30~0.80 | ≤0.08 | — | ≤0.040 | ≥0.020 | ≤0.012 | ≤0.015 | ≤0.005 | |
| 11MnNiMoDRb | ≤0.14 | 0.15~0.50 | 1.20~1.60 | 0.40~0.90 | 0.10~0.30 | ≤0.05 | ≤0.050 | ≥0.020 | ≤0.012 | ≤0.015 | ≤0.005 | |
| a 当采用酸溶铝(Als)代替Alt时，Als含量应不小于0.015%；当钢中Nb+V+Ti≥0.015%时，Al含量不作要求。 b当钢板厚度小于12mm时，11MnNiMoDR的Mo含量下限不作要求。 | ||||||||||||
7.1.2 成品钢板的化学成分允许偏差应符合GB/T 713.1的规定。
7.1.3 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
钢板的制造方法应符合GB/T 713.1的规定。
7.3 交货状态
7.3.1 钢板的交货状态应符合表2的规定。
7.3.2 由双方协商，厚度大于36mm的正火+回火钢板，可以正火(允许加速冷却)加回火交货。
7.4 力学和工艺性能
7.4.1 钢板的各项力学性能、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)低温冲击试验、弯曲试验应符合表2的规定。
| 牌号 | 交货状态 | 钢板公称厚度/mm | 拉伸试验 | 冲击试验 | 180°弯曲试验b 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 | ||||||||
| 16MnDR | 正火或正火+回火 | 5~16 | 490~620 | 315 | 21 | -40 | 47 | D=2a | |
| >16~36 | 470~600 | 295 | 21 | D=3a | |||||
| >36~60 | 460~590 | 285 | 21 | ||||||
| >60~100 | 450~580 | 275 | 21 | ||||||
| >100~120 | 440~570 | 265 | 21 | ||||||
| Q420DR | 正火或正火+回火 | 6~20 | 590~720 | 420 | 19 | -40 | 60 | D=3a | |
| >20~30 | 570~700 | 400 | 19 | ||||||
| Q460DR | 正火或正火+回火 | 6~20 | 630~730 | 460 | 18 | -40 | 60 | D=3a | |
| 15MnNiNbDR | 正火或正火+回火 | 6~16 | 530~630 | 370 | 20 | -50 | 60 | D=3a | |
| >16~36 | 530~630 | 360 | 20 | ||||||
| >36~60 | 520~620 | 340 | 20 | ||||||
| 13MnNiDR | 正火或正火+回火 | 5~36 | 490~610 | 345 | 22 | -60 | 60 | D=3a | |
| >36~60 | 490~610 | 335 | 22 | ||||||
| >60~100 | 490~610 | 325 | 22 | ||||||
| 09MnNiDR | 正火或正火+回火 | 6~16 | 440~570 | 300 | 23 | -70 | 60 | D=2a | |
| >16~36 | 430~560 | 280 | 23 | ||||||
| >36~60 | 430~560 | 270 | 23 | ||||||
| >60~80 | 420~550 | 260 | 23 | ||||||
| >80~120 | 420~550 | 260 | 23 | -60 | |||||
| 11MnNiMoDR | 淬火+回火 | 5~60 | 560~670 | 420 | 19 | -70 | 60 | D=3a | |
| >60~80 | 560~670 | 400 | 19 | ||||||
| >80~100 | 560~670 | 380 | 19 | ||||||
|
a 当屈服现象不明显时，采用规定塑性延伸强度Rp0.2。 bD为弯曲压头直径；b为试样宽度；a为试样厚度。 | |||||||||
7.4.3 Q420DR、Q460DR牌号的冲击试验应测量侧膨胀值，且侧膨胀值不小于0.53mm。
7.4.4 经供需双方协商，并在合同中注明，钢板的低温冲击吸收能量可按高于表2的值交货，具体值在合同中注明。
7.4.5 当供方保证弯曲合格时，可不做弯曲试验。
7.4.6 根据需方要求，对厚度大于36mm的钢板可增加一组在钢板厚度1/2处取样的冲击试验，其试验温度和冲击吸收能量合格值应在合同中注明。
7.4.7 根据需方要求，对厚度大于36mm的钢板可附加落锤试验，试验按GB/T 6803进行，采用P-2型试样，无塑性转变（NDT）温度的合格指标应在合同中注明。
7.5 表面质量
钢板的表面质量应符合GB/T 713.1的规定。
7.6 无损检测
7.6.1 厚度6mm及以上Q420DR、Q460DR牌号钢板，厚度大于20mm的正火或正火+回火状态交货钢板，以及厚度大于16mm的淬火加回火状态交货的钢板，供方应逐张进行超声检测。
7.6.2 其他厚度钢板经供需双方协商也可逐张进行超声检测。
7.6.3 超声检测按NB/T 47013.3执行，合格级别不低于I级，如有特殊要求在合同中注明。
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 20125或通用的化学分析方法进行，仲裁时按GB/T 223.3、GB/T 223.9、GB/T 223.12、GB/T 223.17、GB/T 223.23、GB/T 223.26、GB/T 223.40、GB/T 223.63、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T 223.76的规定进行。
8.2 每批钢板的检验项目的试验方法应符合表3的规定。
| 序号 | 检验项目 | 取样数量 | 取样方向 | 取样方法 | 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 | 横向 | GB/T 2975 | GB/T 228.1 |
| 3 | 弯曲试验 | 1个/批 | 横向 | GB/T 2975 | GB/T 232 |
| 4 | 冲击试验a | 3个/批 | 横向 | GB/T 2975 | GB/T 229 |
| 5 | 落锤试验b | 2个/批 | 横向 | GB/T 2975 | GB/T 6803 |
| 6 | 超声检测c | 逐张 | — | — | NB/T 47013.3 |
| 7 | 尺寸、外形 | 逐张 | — | — | 符合精度要求的适宜量具 |
| 8 | 表面质量 | 逐张 | — | — | 目视 |
|
a 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。 b 落锤检测的范围按7.4.7的规定。 c 超声检测的范围按7.6.1和7.6.2的规定。 | |||||
9 检验规则
9.1 检查和验收
钢板的检查和验收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。每批应由同一牌号、同一炉号、同一厚度、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 11MnNiMoDR钢板应逐热处理张进行力学性能试验。
9.2.3 根据需方要求，供需双方协议，厚度大于16mm的钢板可逐热处理张进行力学性能检验。
9.3 取样数量、取样方向及取样方法
每批钢板的取样数量、取样方向及取样方法应符合表3的规定。
9.4 复验与判定规则
钢板的复验和判定规则应符合GB/T 713.1的规定。
9.5 数值修约
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。
| 本文件 | EN 10028-3:2017 | EN 10028-4:2017 |
|---|---|---|
| 16MnDR | — | — |
| Q420DR | P420NL1 | — |
| Q460DR | P460NL1 | — |
| 15MnNiNbDR | — | — |
| 13MnNiDR | — | 13MnNi6-3 |
| 09MnNiDR | — | 11MnNi5-3 |
| 11MnNiMoDR | — | — |
