15MnNiNbDR+钢制2000m3低温乙烯球罐C Si Mn P S Ni Nb ALs Ce≤0.180.15～0.501.20～1.60≤0.020≤0.0100.5～0.70.015～0.040≥0.015≤0.44注:1)为了改善钢的性能,可以添加其他微量元素;2)Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)。表215MnNiNbDR钢板化学成分(熔炼分析)(wt%)随着大型石油化工建设项目的发展,盛装低温介质的球形压力容器越来越多,而低温球罐从设计、选材到制造、安装、验收方面都比常温球罐的要求更为严格。GB3531《低温压力容器用低合金钢板》中,16MnDR、15MnNiDR的低温冲击韧性技术要求分别为-40℃Akv≥24J、-45℃Akv≥27J。为满足国内大型石油化工乙烯球罐更低温度的建造需求,部分钢厂在大大提高钢的冶金质量基础上,添加GB3531所允许的微量V、Nb、Ni等元素,既提高现有低温压力容器用钢的强度,又提高了韧性,成功研制了高性能15MnNiNbDR(-50℃低温冲击A KV≥60J,σb≥530MPa)钢板

高韧性-50℃低温压力容器用15MnNiNbDR钢及工程应用

本项目属于金属材料加工制造工艺领域。低温压力容器用钢向高韧性、高强度方向发展，现行低温压力容器用钢标准GB3531中的钢种并不能完全适应市场需求。为了满足市场对高韧性（-50℃）、高强度（Rm≥530）低温压力容器用钢的需求，研制开发了15MnNiNbDR钢。
项目关键技术：1）采用KR脱硫、顶底复合吹炼、RH真空处理和连铸全过程保护浇注等先进冶炼工艺，充分降低钢中S、P含量和气体夹杂，提高钢质的纯净度；2）降低C含量，添加合金元素Ni、Nb，利用钢中强碳化物形成元素Nb的碳氮化物第二相质点的弥散分布，细化晶粒，提高钢的强度、低温韧性和焊接性；3）采用恰当的热处理工艺，得到稳定的铁素体+珠光体组织，钢板经热加工、焊接、SR处理等加工后组织保持稳定；4）同步研发了钢板工程应用所需的焊材、锻件等配套材料，实现了低温球罐工程材料、制造、安装的国产化。 15MnNiNbDR钢主要技术条件要求为-50℃KV2≥60J，Rm≥530MPa，具有高韧性和高强度的特点。与该钢配套的焊材、锻件均具有优良的低温韧性。 15MnNiNbDR钢系国内首创，填补了GB 3531《低温压力容器用低合金钢板》中-40~-70℃之间用钢的空白，适用于制造低温压力容器，特别是低温球形储罐和高参数低温圆筒形容器。本项目共形成发明专利3项，技术诀窍4项。2010年6月，湖北省科技厅组织该项目成果鉴定会，鉴定委员会一致认为，15MnNiNbDR钢的实物性能达到了国际领先水平。
该钢于2005年通过了行业主管部门评审并获得了生产许可证，河南博正钢铁集团已成功供应茂名石化、九江石化、华锦乙烯和天津乙烯四大工程项目共16台2000m3低温球罐的建造，成为我国-50℃级低温球罐的首选钢种，在近年立项投产的-50℃低温乙烯工程中市场占有率达100%。

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