1. 簡(jiǎn)要介紹
16MnDR是中國(guó)GB 3531標(biāo)準(zhǔn)中的一種低合金低溫壓力容器用鋼板?！癉”代表低溫，“R”代表容器。它具有良好的低溫韌性和焊接性能，主要用于制造在-40°C以上低溫環(huán)境下工作的壓力容器，如液化石油氣（LPG）儲(chǔ)罐、乙烯球罐等，是應(yīng)用非常廣泛的低溫鋼材。

2. 牌號(hào)釋義

• ? ? 16：代表鋼中碳含量約為萬(wàn)分之十六（0.16%），是名義上的碳含量。
• ? ? Mn：代表鋼中主要合金元素為錳（Manganese）。
• ? ? D：代表“低”溫的“低”字漢語(yǔ)拼音首字母，表示低溫用鋼。
• ? ? R：代表“容”器的“容”字漢語(yǔ)拼音首字母，表示壓力容器用鋼。

3. 物理特性
16MnDR在常溫下的典型物理性能與低碳鋼相似，但其核心價(jià)值在于低溫下的力學(xué)性能。

• ? ? 密度：約7.85 g/cm3
• ? ? 彈性模量：約201 GPa
• ? ? 泊松比：約0.3
• ? ? 熱導(dǎo)率：約51.9 W/(m·K) （在0°C時(shí)）

關(guān)鍵特性：具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性，其夏比V型缺口沖擊試驗(yàn)在-40°C溫度下必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的高沖擊功值。

4. 化學(xué)特性（熔煉分析，%）
其化學(xué)成分經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，在保證強(qiáng)度的同時(shí)，通過(guò)控制碳當(dāng)量和有害元素來(lái)確保優(yōu)異的低溫韌性和焊接性。

• C（碳）：≤0.20
• Si（硅）：0.15~0.50
• Mn（錳）：1.20~1.60
• Ni（鎳）：≤0.40
• Mo（鉬）：≤0.08
• Alt(酸溶鋁)：≥0.020
• N（氮）：≤ 0.012
• P（磷）：≤ 0.020
• S（硫）：≤ 0.010

特點(diǎn)：較低的碳、磷、硫含量保證了高純凈度和良好的低溫韌性；適量的錳元素起到了固溶強(qiáng)化的作用；鋁作為細(xì)化晶粒的元素，對(duì)改善韌性至關(guān)重要。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域
16MnDR專用于制造承受低壓或中壓、在低溫環(huán)境下工作的焊接壓力容器，典型應(yīng)用包括：

• 液化氣體儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備：液化石油氣（LPG）儲(chǔ)罐、液氨儲(chǔ)罐、液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐。
• 石油化工設(shè)備：低溫分離設(shè)備、乙烯球罐、脫乙烷塔、冷卻器等。
• 其他：冷凍設(shè)備、空分設(shè)備中用于低溫環(huán)境的壓力部件。

6. 測(cè)試及生產(chǎn)方法

? ? 生產(chǎn)方法：采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，并經(jīng)過(guò)爐外精煉（LF、VD等）和真空脫氣處理，以極大降低氣體和雜質(zhì)含量。軋制后必須進(jìn)行正火熱處理（N狀態(tài)），以細(xì)化晶粒、均勻組織，從而獲得穩(wěn)定的低溫韌性。
? ? 測(cè)試檢驗(yàn)：除常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試外，其核心檢驗(yàn)項(xiàng)目是低溫沖擊試驗(yàn)。

• 力學(xué)性能測(cè)試：拉伸試驗(yàn)。
• 低溫沖擊試驗(yàn)：-40°C下的夏比（Charpy）V型缺口沖擊試驗(yàn)，必須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的沖擊功最小值（例如，標(biāo)準(zhǔn)通常要求≥34J）。
• 無(wú)損檢測(cè)：通常要求進(jìn)行100%超聲波探傷檢測(cè)。

7. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)牌號(hào)

16MnDR是中國(guó)的典型低溫壓力容器用鋼，與國(guó)際上常用牌號(hào)有以下對(duì)應(yīng)關(guān)系：

? ? 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) (ASTM/ASME)：SA-516 Gr. 65 (主要用于-45°F / -43°C以上) 或 SA-537 CL.1。但其低溫韌性要求更接近于專門用于低溫的 SA-662 Gr. C（適用于-45°C）。

? ? 歐洲標(biāo)準(zhǔn) (EN)：P355NL1 (EN 10028-4)。根據(jù)其沖擊韌性保證的溫度（-50°C或-30°C），P355NL1與16MnDR非常接近。

? ? 日本標(biāo)準(zhǔn) (JIS)：SLT-355 或 SLT-410 (JIS G 3127)。該標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)低溫壓力容器用鋼板，其性能要求和應(yīng)用與16MnDR直接對(duì)應(yīng)。