(S)A515Gr65 的強(qiáng)度介于Gr.60與Gr.70之間,最小抗拉強(qiáng)度為65 ksi(450 MPa),屈服強(qiáng)度不低于32 ksi(220 MPa)。在保持良好焊接性和韌性的同時(shí),其承載能力優(yōu)于Gr.60。適用于承受較高內(nèi)壓或熱應(yīng)力的設(shè)備,如工藝反應(yīng)器和換熱器。通過控軋或正火處理獲得均勻的力學(xué)性能。當(dāng)需要兼顧強(qiáng)度、可加工性和成本時(shí),Gr.65是石油天然氣和電力行業(yè)中中等要求應(yīng)用的理想選擇。
以下是(S)A515Gr65所屬的類別(S)A515系列的共同特點(diǎn):
(S)A515 是一種中高溫壓力容器用碳素鋼鋼板的標(biāo)準(zhǔn)系列,其名稱中的 “A515” 指美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) ASTM A515/A515M《中高溫壓力容器用碳鋼鋼板標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》。前綴 “S” 表示該材料符合美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)鍋爐與壓力容器規(guī)范的要求,即 SA515,用于ASME認(rèn)證的壓力設(shè)備制造。括號(hào)形式“(S)”是一種非正式但廣泛使用的寫法,表示該牌號(hào)既可指ASTM A515,也可指ASME SA515,適用于不同設(shè)計(jì)規(guī)范的工程項(xiàng)目。該標(biāo)準(zhǔn)下包含三個(gè)強(qiáng)度等級(jí):Gr.60、Gr.65 和 Gr.70,分別對(duì)應(yīng)最小抗拉強(qiáng)度為60 ksi(415 MPa)、65 ksi(450 MPa)和70 ksi(485 MPa)。
(S)A515 鋼板主要用于制造在中高溫條件下運(yùn)行的壓力容器和鍋爐部件,如反應(yīng)器殼體、熱交換器管板、集箱、蒸汽鍋爐汽包等。其適用工作溫度范圍較廣,通常可用于350°C以下的服役環(huán)境,特別適合需要良好強(qiáng)度和一定抗蠕變能力的承壓設(shè)備。由于其成熟的性能和廣泛的認(rèn)可度,(S)A515 系列鋼材在石化、電力、化工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛,尤其在北美市場(chǎng)和采用ASME標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際項(xiàng)目中被視為主流材料之一。
該系列鋼板的主要特點(diǎn)包括:良好的常溫與中溫強(qiáng)度,隨著牌號(hào)升高,強(qiáng)度相應(yīng)提高;優(yōu)異的焊接性能,可通過常規(guī)焊接工藝進(jìn)行連接,焊前一般僅需適度預(yù)熱,焊后可通過熱處理消除殘余應(yīng)力;良好的冷熱加工成型性,便于卷板、沖壓和彎曲;同時(shí)具備足夠的沖擊韌性和組織穩(wěn)定性,確保設(shè)備在長(zhǎng)期高溫運(yùn)行下的安全性。材料通常以正火狀態(tài)交貨,有助于細(xì)化晶粒、提高均勻性和綜合力學(xué)性能。
目前,(S)A515 鋼板執(zhí)行的最新標(biāo)準(zhǔn)為 ASTM A515/A515M-22 或?qū)?yīng)的 ASME SA-515/SA-515M-22,標(biāo)準(zhǔn)名稱為《Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate- and Higher-Temperature Service》。該版本于2022年發(fā)布,規(guī)定了化學(xué)成分、力學(xué)性能、熱處理、無(wú)損檢測(cè)等技術(shù)要求,是當(dāng)前國(guó)際上廣泛采用的技術(shù)依據(jù)。
| 項(xiàng)目 | (S)A515 Gr.60 | (S)A515 Gr.65 | (S)A515 Gr.70 |
|---|---|---|---|
| 標(biāo)準(zhǔn)名稱 | ASTM/ASME SA-515/SA-515M | ASTM/ASME SA-515/SA-515M | ASTM/ASME SA-515/SA-515M |
| 強(qiáng)度等級(jí) | Grade 60 | Grade 65 | Grade 70 |
| 最小抗拉強(qiáng)度 | 60 ksi (415 MPa) | 65 ksi (450 MPa) | 70 ksi (485 MPa) |
| 最小屈服強(qiáng)度 | 30 ksi (205 MPa) | 32 ksi (220 MPa) | 34 ksi (235 MPa) |
| 伸長(zhǎng)率(標(biāo)距50mm,%) | ≥21% | ≥20% | ≥18% |
| 典型用途 | 低壓鍋爐、輔助容器、中溫承壓設(shè)備 | 中高壓反應(yīng)器、換熱器、工業(yè)容器 | 高壓反應(yīng)器、汽包、厚壁容器、高應(yīng)力部件 |
| 強(qiáng)度水平 | 最低 | 中等 | 最高 |
| 焊接性能 | 最佳,預(yù)熱要求低 | 良好,需適度預(yù)熱 | 可焊但要求高,需嚴(yán)格預(yù)熱和焊后熱處理 |
| 碳當(dāng)量 | 最低 | 中等 | 最高 |
| 韌性表現(xiàn) | 最好,低溫韌性較優(yōu) | 良好 | 相對(duì)較低,但仍滿足中溫韌性要求 |
| 加工成型性 | 最佳,冷熱加工性能優(yōu)異 | 良好 | 較好,但對(duì)工藝控制要求更高 |
| 適用溫度范圍 | ≤約350°C | ≤約350°C | ≤約350°C(長(zhǎng)期使用建議≤345°C) |
| 交貨狀態(tài) | 通常為正火(Normalized) | 通常為正火 | 通常為正火 |
| 主要優(yōu)勢(shì) | 成本低、易焊接、易加工 | 強(qiáng)度與可焊性平衡 | 高強(qiáng)度,可減薄壁厚,節(jié)省材料和重量 |
