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压力容器用钢为何要限制S、P含量呢?

点击:发布日期:2019-08-24作者: 一键分享:
  文件中规定了用于焊接的碳素钢和低合金钢中硫(S)、磷(P)的含量以及压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢中S、P的含量。那么压力容器用钢为何要限制S、P含量呢?湘潭钢铁告诉你答案:
  
  1 S的危害
  
  在钢板中硫化物夹杂以片状沿轧制方向分布,是延性撕裂的起源,降低了钢材的韧性和抗层状撕裂能力。钢材中的硫对热加工和焊接造成危害,它和铁生成FeS易与γ-Fe形成低熔点共晶(Fe-FeS共晶的熔点为985℃)。在热加工(1000-1200℃)时共晶体熔化,导致钢材在高温时破裂,这种现象称为“热脆”。在焊接高温下,FeS与铁水可无限互溶,溶池凝固时FeS与Fe或FeO形成低熔点共晶,可能导致焊缝的结晶裂纹。
  
  2 P的危害
  
  P在钢中的固溶强化和冷作硬化极强,它使钢材强度和硬度提高,塑性和韧性下降(特别是低温韧性),这就是钢的冷脆性。磷在钢中偏析,增大钢的回火脆性(Cr-Mo钢更明显)。
  
  控制或降低钢中S、P含量,不仅提高钢材的塑性和韧性,改善焊接性能,降低冷热脆性和回火脆性,而且提高钢材的洁净度,降低脆性转变温度,提高厚板沿厚度方向的Z向性能。这是钢材改善韧性最重要的途径之一。
  
  3 TSG21中对P、S含量的具体要求:
  
  2.2.1.2.1用于焊接的碳素钢和低合金钢:P≤0.035%,S≤0.035%。
  
  2.2.1.2.2压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢其P、S含量应当符合以下要求:
  
  标准抗拉强度下限值小于或等于540MPa的钢材:P≤0.030%,S≤0.020%。
  
  标准抗拉强度下限值大于540MPa的钢材:P≤0.025%,S≤0.015%。
  
  用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于或等于540MPa的钢材:P≤0.025%,S≤0.012%。
  
  用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于540MPa的钢材:P≤0.020%,S≤0.010%。
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