06Ni9DR是一種專為超低溫工況設(shè)計(jì)的高性能鎳系合金結(jié)構(gòu)鋼,其牌號(hào)具有明確的技術(shù)含義?!?6”表示該鋼種的平均碳含量約為0.06%,屬于低碳鋼,有利于提升材料的焊接性能和低溫韌性;“Ni9D”指鋼中鎳(Ni)含量約為9%,其中“D”代表“低溫”(Low Temperature)用途,表明其具備優(yōu)異的抗脆性能力;“R”為“容器”(Rongqi)的縮寫(xiě),說(shuō)明其專用于壓力容器制造。因此,06Ni9DR即為含9%鎳、適用于深冷環(huán)境的壓力容器用鋼。
該鋼板主要用于制造工作溫度低至-192°C(液氮溫度)甚至接近-196°C的超低溫壓力容器,典型應(yīng)用包括大型液化天然氣(LNG)全容式儲(chǔ)罐的內(nèi)罐、液氫儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、空分裝置中的超低溫?fù)Q熱器及科研領(lǐng)域的低溫實(shí)驗(yàn)裝置等。在如此極端的低溫環(huán)境下,絕大多數(shù)鋼材會(huì)因韌性喪失而發(fā)生脆性斷裂,而06Ni9DR憑借其高鎳含量,能夠顯著降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度,使鋼在液氮乃至液氫溫度下仍保持良好的塑性和沖擊韌性,是目前常壓超低溫容器中應(yīng)用最廣泛的高韌性材料之一。
06Ni9DR的主要特點(diǎn)包括:極佳的低溫沖擊韌性(在-192°C下仍能保證≥27 J的平均沖擊功)、良好的焊接性能(需配專用焊材及工藝)、優(yōu)良的冷成型能力以及適中的強(qiáng)度水平。其微觀組織為穩(wěn)定的奧氏體-鐵素體兩相結(jié)構(gòu),賦予材料優(yōu)異的抗裂性能和抗疲勞能力。生產(chǎn)過(guò)程中需采用純凈冶煉、精確控軋及正火處理等工藝,確保性能均勻穩(wěn)定。
目前,06Ni9DR鋼板執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為《GB/T 3531-2023 低溫壓力容器用鋼板》。該標(biāo)準(zhǔn)于2023年發(fā)布,替代了GB/T 3531-2014版本,首次將06Ni9DR正式納入標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)其化學(xué)成分、力學(xué)性能、-192°C低溫沖擊試驗(yàn)、超聲波探傷及熱處理狀態(tài)等作出了系統(tǒng)規(guī)定。
