摘要:标准更新:Q420DR执行GB/T 713.3-2023新国标,自2024年3月起实施,新增该牌号以满足低温压力容器需求。牌号含义:
Q420DR低温压力容器钢新国标解析
一、执行标准与牌号定义
标准更新:Q420DR执行GB/T 713.3-2023新国标,自2024年3月起实施,新增该牌号以满足低温压力容器需求。牌号含义:Q:屈服强度“屈”汉语拼音首字母;420:最小下屈服强度值(MPa);DR:“低”和“容”首字母,标识低温压力容器用途。
二、化学成分与冶炼控制
核心成分(熔炼分析,质量分数):C≤0.20%、Si 0.15-0.55%、Mn 1.20-1.70%,控制碳当量以优化焊接性。P≤0.025%、S≤0.015%(部分要求S≤0.008%),降低冷脆与热裂风险。Als(酸溶铝)≥0.015%或通过Nb/V/Ti微合金化(总量≥0.015%)细化晶粒。三、力学性能与低温特性
强度与塑性(厚度6-30mm):屈服强度:6-20mm时≥420MPa,20-30mm时≥400MPa。抗拉强度:6-20mm为509-720MPa,20-30mm为570-700MPa。断后伸长率:≥19%(纵向试样)。低温韧性:-40℃冲击吸收能量≥60J(纵向),侧膨胀值≥0.53mm。落锤试验(可选):厚度>36mm时可附加NDT温度测试。四、工艺性能与质量要求
交货状态:正火或正火+回火(厚度>36mm允许加速冷却后回火),消除应力并提升组织均匀性。探伤标准:超声检测(NB/T47013.3):厚度≥6mm或正火态厚度>20mm需逐张检测,合格级别≥Ⅰ级。加工适配性:焊接:低碳当量设计(Ceq≈0.45),推荐低氢焊材(如E7018)及预热(100-150℃)。弯曲性能:180°冷弯试验(D=3a,b=2a),保证无裂纹。五、应用场景与选材优势
典型应用:石化设备:脱乙烷塔、CO2吸收塔、中压闪蒸塔等低温容器。能源领域:LNG储罐、低温换热器(-40℃工况)。重型装备:桥梁承压部件、船舶低温舱室结构。核心优势:低温稳定性:-40℃仍保持高韧性,抗层状撕裂(Z向性能可选)。经济性:通过成分优化降低合金成本,较传统低温钢(如09MnNiDR)强度提升20%。附:Q420DR与同类材料对比
指标
09MnNiDR
屈服强度
≥420 MPa
≥300 MPa
适用温度
-40℃
-70℃
抗拉强度
509-720 MPa
430-610 MPa
探伤要求
NB/T47013.3Ⅰ级
NB/T47013.3Ⅱ级
来源:舞钢宽厚板师磊