主题：【第六届原创】低合金钢低温压力容器力学性能简介

        在石油化工生产中，经常要用到些低温压力容器，如液化乙烯、液化天然气、液氮和液氢等的储存和运输用容器等。低温压力容器是指设计温度在-20℃以下，低合金钢低温压力容器的材料一般有16MnDR、15MnDR和09MnNiDR等，适用于-20~-70的低温容器的制造。

      容器制造的原材料主要供货状态为正火或正火+回火，一般钢板的厚度为6mm~120mm，钢板的使用方需进行化学成分和力学性能复验。
    低合金钢钢板的原材料力学性能试验主要包括：拉伸、弯曲和低温冲击。板材的取样方法按照GB2975-98的规定来进行试件的制取，取样数量按照板材的炉批号来制取：



对于厚度＞40mm的钢板，冲击试样的轴线应位于板材的四分之一处来制取如图：


拉伸、弯曲和低温冲击的试验方法均按照GB/T228、GB/T232和GB/T229来进行制样和试验，板材厚度＜25mm可采用板状试样。试验的合格指标应符合GB3531-08《低温压力容器用低合金钢钢板》所规定的标准或使用方所给的技术协议要求。

在拉伸试验中，抗拉强度Rm和屈服强度ReL不低于板材所规定的下线值或不超过规定的上限值。
如16MnDR的合格指标



GB3531-08《低温压力容器用低合金钢钢板》所规定的16MnDR、15MnDR和09MnNiDR三种材料伸长率A均不小于21、20、23

工艺弯曲试验，试样宽度为=35mm，长度为300mm、弯心根据板材厚度来选取d=2a或者d=3a，弯曲角度为180度，受弯面不得有裂纹等缺陷判定为合格。

冲击试验，冲击试验为夏比冲击（V型缺口），试样的加工尺寸为10X10X55mm。根据标准规定16MnDR板厚在6~60mm的冲击试验，冲击温度为-40度，61~120mm的板冲击试验温度为-30度，15MnDR和09MnNiDR各类板厚的冲击试验温度分别为-45度、-70度，所有温度下的合格指标均不小于34J。对于冲击试验结果，还规定了冲击试验如果有一个值低于规定值也就是说低于34J是允许的，但不能低于规定值34J的70%，即不能低于23.8J。
对于薄板的冲击试验，制样有2种情况，一是板材尺寸在6~8mm，制样尺寸可为5X10X55mm，这类试样的冲击试验结果要求不能低于规定值34J的50%，即试验结果不能低于17J。二是板材尺寸在8~12mm，制样尺寸为7.5X10X55mm，这类试样的冲击试验结果要求不能低于规定值34J的75%，即试验结果不能低于25.5J。

如果低温冲击试验结果不符合GB3531-08规定时，可以进行复验，要求是在同一张板上再取3个试样，那么前后2组6个试样的冲击平均值不能低于34J，在这6个试样中，允许2个试样的结果小于34J，但其中小于规定值70%（也就是23.8J)只允许有一个。