SA516Gr70（R-HIC）是什么材质SA516Gr70（R-HIC）与SA516Gr70区别 SA516Gr70（R-HIC)

SA516Gr70（R-HIC）钢材全面解析

SA516Gr70（R-HIC）基本概述

SA516Gr70（R-HIC）属于中低温压力容器用碳钢，是在 SA516Gr70 基础上，针对抗氢致开裂（HIC）性能进行特殊改进的钢材。其执行标准通常为 ASTM A516/A516M，主要用于可能接触含硫化氢等腐蚀性介质的石油、化工等行业压力容器制造，确保设备在恶劣环境下长期安全运行。

SA516Gr70（R-HIC）标准及牌号含义

• ​标准
  
  • SA516Gr70(R - HIC)遵循美国材料与试验协会（ASTM）标准A516/A516M。该标准规定了用于中低温压力容器和其它结构用途的碳素钢板的技术要求。
    
• ​牌号含义
  
  • “SA”表示该标准为美国机械工程师学会（ASME）认可的用于锅炉和压力容器的标准材料。
  • “516”是该系列钢板的编号。
  • “Gr70”表示钢板的最低屈服强度为70ksi（约485MPa），这里的“Gr”是“Grade”（等级）的缩写。
  • “R - HIC”是该钢板的特殊附加要求标识。“R”表示抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）性能要求，适用于在含硫化氢（H₂S）环境下工作的设备；“HIC”表示抗氢致开裂性能要求，这两种性能对于在恶劣环境下服役的压力容器钢板至关重要。
  • 
    
  
  

SA516Gr70（R-HIC）化学成分（质量分数，%）[td]

元素	含量范围	作用
碳（C）	≤0.30	提供基本强度，但其含量需严格控制，过高会降低钢材韧性与焊接性能
锰（Mn）	0.79 - 1.30	固溶强化，提高强度与韧性，与硫结合形成硫化锰，改善钢材热加工性能
磷（P）	≤0.035	有害杂质，含量过高会导致钢材冷脆，降低抗 HIC 性能，需严格限制
硫（S）	≤0.004（通常远低于此）	在含硫化氢环境中，硫易形成氢致开裂源，严格控制可大幅提升抗 HIC 性能
硅（Si）	0.15 - 0.40	脱氧剂，提高钢材强度和硬度，适量硅有助于改善抗 HIC 性能
铜（Cu）	≤0.40	可增强钢材耐大气腐蚀性能，对某些工况下的抗 HIC 性能也有一定积极影响
镍（Ni）	≤0.40	提高低温韧性和强度，在抗 HIC 性能方面协同其他元素发挥作用
铬（Cr）	≤0.30	增强钢材抗氧化和耐腐蚀能力，有助于提高抗 HIC 性能
钼（Mo）	≤0.10	提高钢材强度和硬度，改善抗 HIC 性能，特别是在高温高压含硫环境中

SA516Gr70（R-HIC）力学性能（一）常温性能[td]

性能指标	数值要求
抗拉强度（MPa）	485 - 620
屈服强度（MPa）≥260（随厚度增加略有变化）
伸长率（%）≥21（标距 50mm，随厚度增加略有降低）
冲击韧性（J）（横向，0℃）≥27

SA516Gr70（R-HIC）特殊性能 - 抗氢致开裂（HIC）性能需通过 NACE TM0284 标准测试。在规定的酸性溶液中浸泡一定时间后，检测钢材内部是否出现氢致裂纹。一般要求裂纹敏感率（CSR）≤0.02%，裂纹长度率（CLR）≤1.5%，裂纹厚度率（CTR）≤0.5% 。这一性能确保钢材在含硫化氢等酸性环境中，不会因氢原子渗透引发内部开裂，从而保证压力容器的结构完整性与安全性。
SA516Gr70（R-HIC）制造工艺（一）冶炼采用电炉或转炉冶炼，配合炉外精炼工艺，如真空脱气（VD）、氩氧脱碳（AOD）等，严格控制钢中有害杂质和气体含量，尤其是硫、磷及氢的含量，保证钢材纯净度，为良好的抗 HIC 性能奠定基础。
（二）轧制通过控制轧制温度、压下量和轧制道次等参数，使钢材获得均匀细小的晶粒组织，提高钢材的强度、韧性和抗 HIC 性能。一般采用多道次轧制，确保钢板内部组织致密均匀。
（三）热处理通常以热轧或正火状态交货。正火处理能细化晶粒，改善钢材的综合性能，
SA516Gr70（R-HIC）进一步提高抗 HIC 性能。对于厚度较大或有特殊要求的钢板，可能还需进行回火处理，消除残余应力，优化组织性能。
五、特性优势（一）良好的抗氢致开裂性能通过严格控制化学成分和先进制造工艺，有效降低了钢材在含硫化氢等酸性环境中的氢致开裂风险，相比普通 SA516Gr70 钢材，在恶劣腐蚀环境下的使用寿命大幅延长。
（二）中低温性能稳定在中低温环境下，能保持良好的强度和韧性，满足各类中低温压力容器的使用要求，如炼油厂的低温分离器、天然气净化装置中的低温设备等。
（三）焊接性能较好由于碳当量较低，在采用合适的焊接工艺和焊接材料时，可获得良好的焊接接头质量，焊接接头的强度、韧性及抗 HIC 性能与母材匹配，便于制造大型复杂的压力容器结构。