Ni系超低温钢-9Ni钢

9Ni钢用于-196摄氏度超低温环境，是目前业内公认的技术含量最高，开发、生产难度最大的钢种之一。这类钢被广泛应用于低温运输槽船、液化天然气储罐等低温压力容器的关键部位，国内只有极少数厂家能生产少量产品。

生产难度大，不过河钢舞钢克服了——生产9Ni钢，最da的难点就是钢的Ni含量太高，冶炼困难且不说，最让人担心的是钢水黏度太大，如果在冶炼后连铸坯拉坯失败，势必会造成严重的漏钢事故，损失极其惨重。因为代价太大，风险太高，虽然该钢应用前景广阔，不少钢铁企业还是望而却步。舞阳钢厂于2010年成功研发出9Ni钢。

一    标准:

9%Ni钢是1944年开发的W(Ni)一9%的中合金钢，由美国国际镍公司的产品研究实验室研制成功，它是一种低碳调质钢，组织为马氏体加贝氏体。这种钢材在极低温度下具有良好的韧性和高强度，而且与奥氏体不锈钢和铝合金相比具有热胀系数小，经济性好，使用温度最低可达一196℃，自1960年通过研究证明不进行焊后消除应力热处理亦可安全使用以来，9%Ni钢就成为用于制造大型LNG储罐的主要材料之一。钢的主要特点是高镍含量、高纯净度、较高强度、高的低温冲击韧性、良好焊接性能。通过研发，钢材可以达到以下性能指标: 9%Ni钢:ReH≥585MPa，Rm = 680~820MPa，A≥18%，-196℃，AKv(T)≥150J，AKv(T)≥80J(欧盟标准)。

二   ：用途

9Ni钢主要用于制造液化天然气(LNG)储罐和运输船舶，最低使用温度可达-196℃，其强度高、低温韧性优异、焊接性能良好，是深冷环境下使用的韧性最好的材料  。

三：9Ni钢板标准：

GB 24510-2009	EN 10028-4-2003	JIS G3127-2005	CCS-2007	ASME
9Ni490	X8Ni9+NT640	SL9N520	9Ni	SA-353
9Ni590A	X8Ni9+QT680	SL9N590		SA-553-1
9Ni590B	X7Ni9+QT680

双正火+回火(NNT):899℃(第一次正火)+788℃(第二次正火)+566~607℃(回火)   

淬火+回火(QT):866℃(淬火)+566~607℃(回火)   

两相区淬火(IHT):800℃(空冷)+670℃(水淬)+550~580(回火)   

直接淬火(DQ-T):Ar3+580℃(回火)

合格的钢板金相中含有5~15%的稳定残余奥氏体组织(逆转奥氏体)。

含0.38%左右的钼，可以消除从奥氏体温度缓慢冷却时的脆化。

四   化学成分：

影响9Ni钢脆性转变温度的主要因素中,合金元素和杂质含量都与化学成分密切相关。9Ni钢化学成分设计标准见表:

元素	C	Si	Mn	P	S	Ni
ASTM A553	≤0.13	0.15~0.30	≤0.90	≤0.035	≤0.04	8.50~9.50
ASTM A353	≤0.13	0.15~0.45	≤0.98	≤0.040	≤0.035	8.40~9.60
BS1501-509	≤0.10	0.10~0.30	0.30~0.80	≤0.030	≤0.025	8.75~9.75
VDEh680	≤0.10	0.10~0.35	0.30~0.80	≤0.035	≤0.035	8.50~9.50
JIS G 3127	≤0.12	≤0.30	≤0.0.90	≤0.025	≤0.025	8.50~9.50

五    各合金元素的影响： Mn--奥氏体相稳定化元素，提高耐磨性及氮的固容量;     

Si--有助于高温耐高温氧化及耐酸蚀性能;  

Ni--稳定化元素，减轻脆性并改善机械性能，增强耐酸能力。      

六  使用注意事项：     

(1)9Ni钢化学成分标准的范围要求应严格,如Si质量分数为0.15% ~0.30%,Ni质量分数为8.50%~9.50%。   

(2) 一般来说,标准允许P和S的最大值约10倍于9Ni钢板的实物值,也就是说:   

①当9Ni钢用于-196℃的设计条件时,必须大幅降低P和S含量。   

②9Ni钢的设备制造要求尽可能地降低P和S含量,以保证9%Ni钢的设备能够满足设计温度为-196℃时的使用要求。   

(3)9Ni钢化学成分设计时人为加入和控制的关键合金成分为Ni和Mn,在控制方法许可的条件下,趋于得到较大值。   

(4)对其他残余合金成分应严格控制。

折叠