摘要:总结:15CrMoR(R-HIC)通过成分超净+钙处理实现抗氢腐蚀,是石化高危环境的安全核心材料。
15CrMoR(R-HIC) 钢板的材质特性及核心化学成分详解,结合GB/T 713-2023标准与抗氢腐蚀(R-HIC)要求:
一、材质本质
15CrMoR是一种中温抗氢压力容器用钢板,核心特性如下:
基础定位:铬钼合金钢(含Cr提高抗氧化性,Mo强化高温强度)设计温度:≤550℃(长期抗蠕变性能优异)R-HIC升级版:通过超低硫磷+钙处理,实现抗湿H₂S氢致开裂(Resistant to Hydrogen Induced Cracking)核心应用:酸性环境(如石油加氢反应器、含硫油气分离罐)二、核心化学成分(GB/T 713-2023 R-HIC版)
元素
标准范围
R-HIC特殊控制
作用机理
C
0.12~0.18%
≤0.15%
降低碳化物析出,减少氢陷阱
Si
0.15~0.40%
0.15~0.30%
脱氧,控制晶粒尺寸
Mn
0.40~0.70%
0.40~0.60%
固溶强化,抑制硫偏析
Cr
0.80~1.20%
0.90~1.10%
形成Cr₂O₃钝化膜抗腐蚀
Mo
0.45~0.60%
≥0.50%
提高高温强度,细化碳化物
P
≤0.025%
≤0.008%
消除晶界偏析,防H₂S脆化
S
≤0.010%
≤0.003%
减少MnS夹杂,阻断氢通道
Ca
未要求
0.001~0.003%
硫化物球化,抑制HIC裂纹
关键控制点:
Ca/S比≥1.8:确保硫化物完全球化(Ca处理工艺)有害元素限制:Cu≤0.20%(防热脆)Sn≤0.015%(防回火脆性)[H]≤1.5ppm(真空脱气控制)三、与普通15CrMoR的核心区别
元素
普通15CrMoR
R-HIC版
差异原因
S
≤0.010%
≤0.003%
杜绝MnS链状夹杂引发HIC
P
≤0.025%
≤0.008%
防止晶界偏析促氢脆
Ca
不要求
硫化物形态控制
C
0.12~0.18%
上限压至0.15%
减少碳化物氢陷阱密度
四、典型应用场景
酸性油气设备:加氢反应器壳体(氢分压≥0.3MPa)、湿H₂S吸收塔高温高压容器:煤液化反应器(480℃/15MPa)、合成氨变换炉选材警示:介质pH≤4.5或H₂S浓度≥50ppm时必须使用R-HIC版本!总结:15CrMoR(R-HIC)通过成分超净+钙处理实现抗氢腐蚀,是石化高危环境的安全核心材料。
来源:舞钢师磊
