摘要:14Cr1MoR(H) 钢板的全面解析,涵盖 材料特性、力学性能、执行标准及关键应用,严格依据中国国标(GB/T 713)及国际标准(ASME)要求:
14Cr1MoR(H) 钢板的全面解析,涵盖 材料特性、力学性能、执行标准及关键应用,严格依据中国国标(GB/T 713)及国际标准(ASME)要求:
一、材料特性
14Cr1MoR(H) 是 中温抗氢铬钼钢,专用于高温高压及临氢环境(如加氢反应器、煤液化装置),核心特性如下:
特性
说明
成分设计
Cr (1.15~1.50%) + Mo (0.45~0.65%),提升抗高温氧化性及氢腐蚀能力
抗氢性能 (H型)
通过 限制杂质元素(P≤0.012%, S≤0.005%) 及 添加抗氢合金,抑制氢脆与氢致开裂(HIC)
高温强度
在 350~575℃ 保持高屈服强度(475℃时 Rp0.2≥165 MPa)
焊接性
需预热(≥150℃)及焊后热处理(PWHT:690±14℃),避免冷裂纹和回火脆化
耐蚀性
抵抗 H₂S高温腐蚀、氢侵蚀(Nelson曲线适用),工作温度≤625℃(氢分压≤15MPa)
✅ “(H)” 的含义:后缀 H 表示 抗氢钢板(Hydrogen Resistant),需满足 GB/T 713-2023 附录B的附加要求(严控杂质元素及冲击韧性)。
二、力学性能(依据 GB/T 713-2023)
性能参数
14Cr1MoR
14Cr1MoRH(抗氢型)
试验条件
屈服强度 (Rp0.2)
≥310 MPa
≥310 MPa
室温
抗拉强度 (Rm)
515~690 MPa
515~690 MPa
室温
伸长率 (A)
≥18%
≥19%
室温
冲击功 (KV2)
≥31J (-20℃)
≥47J (-20℃)
夏比V型缺口
高温屈服强度
475℃ Rp0.2≥165 MPa
475℃ Rp0.2≥165 MPa
持久强度设计关键指标
弯曲性能
d=3a, 180°不开裂
d=3a, 180°不开裂
板厚≤60mm(a为试样厚度)
⚠️ 抗氢型 (H) 更严格:
冲击功提高50%(-20℃下 ≥47J vs 31J)杂质元素限制:P≤0.012%、S≤0.005%(普通型P≤0.025%、S≤0.010%)三、执行标准
1. 中国国标
GB/T 713-2023《锅炉和压力容器用钢板》交货状态:正火+回火(N+T)附加要求:(H)型 必须满足 附录B(抗氢钢板技术要求)需提供 高温屈服强度数据(350℃/475℃/500℃)2. 国际标准
ASME SA387/SA387M:对应牌号 Gr.11 Cl.2(近似14Cr1MoR)差异点:冲击试验温度 -30℃(严于国标-20℃)四、典型应用场景
高温临氢设备:加氢反应器壳体(设计温度:300~550℃)煤液化装置高压分离器炼化关键设备:焦化反应器、加氢脱硫(HDS)反应器核电设备:蒸汽发生器承压部件(需配合抗辐照设计)🔥 选材建议:
非临氢环境 → 选用 14Cr1MoR(降低成本)临氢环境 → 必须使用 14Cr1MoR(H)(预防氢脆失效)五、工艺控制要点
环节
要求
冶炼
电炉+LF精炼+VD真空脱气([H]≤2ppm,[O]≤30ppm)
热处理
正火 (880~950℃) + 回火 (630~700℃),确保贝氏体组织
焊接
焊材匹配 E6215-B3L(R407),PWHT温度 ≤690℃(避免回火脆性区)
检测
100% UT探伤(Ⅰ级)+ HB硬度测试(≤220HBW)
六、国内外牌号对照
标准
牌号
对应关系
中国
14Cr1MoR(H)
国标主力抗氢钢(2023版强化要求)
ASME
SA387 Gr.11 Cl.2
成分近似,冲击韧性要求更严
欧标
13CrMo4-5
EN 10028-2(需验证氢相容性)
📌 设计警示:
在 氢分压>3.5MPa 工况下,必须依据 Nelson曲线 校核材料使用温度上限
来源:舞钢师磊
