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LNG储罐用9Ni钢

分享打印 2015-08-10 11:23 编辑:薇薇     来源: 行业技术     字体: [大][中][小]    

   9Ni 钢是w(Ni)8.5%9.5%的低碳马氏体型低温用钢, 具有体心立方结构和明显的脆性转变温度。目前能够在超低温条件下安全使用的材料有9Ni钢、铝合金、奥氏体不锈钢及镍合金等。这几种材料中, 9Ni 钢以其强度高、易于加工和焊接性优良等优势被广泛应用于LNG 储罐设备中。

9Ni 钢钢中添加质量分数为9%Ni 可以降低AC3点、细化晶粒、降低脆性转变温度, 使材料的低温韧性得到明显改善。9Ni 钢的低温力学性能主要决定于化学成分, 尤其是Ni 的含量。在回火处理时, C Ni Mn 等元素向弥散分布于基体内的奥氏体扩散, 可得到体积分数为5%10%的富含C Ni Mn 的奥氏体,称为逆转奥氏体(亦称为回转奥氏体)。这种奥氏体非常稳定, 在-196 ℃低温下不会发生马氏体转变, 并且呈弥散分布, 使9Ni 钢能够在-196 ℃表现出很好的低温韧性, 有利于阻止裂纹扩展。
9Ni 钢用于制造LNG 储罐的主要因素之一就是这种优异的低温韧性。9Ni 钢具有良好低温韧性的机理, 目前有三种解释得到普遍认可, 一种解释是回转奥氏体阻止裂纹的扩展即裂纹尖端钝化效应。另一种解释是回转奥氏体发生形变诱发马氏体转变, 阻止了裂纹的萌生和扩展,还有一种解释是回转奥氏体吸收使铁素体变脆的等元素, 使基体得到净化, 从而提高低温韧性, 即回转奥氏体的净化作用。
目前, 9Ni 钢主要有三种热处理供货状态。双正火+回火(NNT)的组织为回火马氏体与贝氏体,淬火+回火(QT)以及经双相区淬火+回火(IHT)后的主要组织均为低碳回火马氏体。在这三种热处理规范中, NNT 处理的9Ni 钢, 其低温韧性最差, IHT 处理的9Ni 钢的低温韧性最好。
伴随着全球范围内天然气消耗量的持续增长, 建造新的LNG 设施的需求不断增加, 9Ni钢作为LNG 储罐的主体结构材料, 将被大量使用。(紫焰)

 

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