本帖最后由 王乐13592193328 于 2025-7-5 09:05 编辑
P460NH材料牌号:P460NH- 标准:EN 10028-2: 压力用途的扁平轧制钢产品 - 第2部分:规定高温性能的非合金及合金钢
- 类型:细晶粒微合金化钢,用于高设计压力的常温焊接压力容器(牌号中):
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- P - 压力容器钢
- 460 - 最小屈服强度 ≥ 460 MPa(厚度 ≤ 16mm)
- N - 规定室温性能
- H - 高强度(High Strength)
- 核心价值:
- 显著减轻设备壁厚(对比P355NH节省约15-20%材料)
- 平衡的强度-韧性-焊接性(微合金化设计)
- 适用于大型高压容器(如加氢反应器、天然气储罐)
- 局限:
- 不保证高温性能(非"GH"牌号)
- 低温韧性有限(标准冲击温度为 0°C 或 +20°C)
P460NH核心规范(EN 10028-2:2017)
P460NH化学成分(熔炼分析,wt%)元素 | 要求值 | 控制要点 | C | ≤ 0.18% | 低碳保证焊接性 | Mn | 1.00% - 1.70% | 强化主元素 | Nb | ≤ 0.050% | 细化晶粒+析出强化 | V | ≤ 0.12% | 析出强化核心元素 | Ti | ≤ 0.030% | 固定氮+细化晶粒 | P | ≤ 0.025% | 严控杂质(低于结构钢) | S | ≤ 0.010% | 超低硫改善韧性 | CEV | ≤ 0.47% | C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 | Pcm | ≤ 0.25% | 裂纹敏感指数(允许略高于P355NH) |
关键:通过 Nb/V/Ti 微合金化实现高强度,超低 S 保障韧性
P460NH力学性能(厚度 ≤ 16mm 示例)性能 | 要求值 | 实测典型值 | 屈服强度 (ReH) | ≥ 460 MPa | 490-550 MPa | 抗拉强度 (Rm) | 570-720 MPa | 600-670 MPa | 伸长率 (A) | ≥ 17% | 20-25% | 冲击韧性 | 0°C 或 +20°C | 见下表↓ |
冲击功要求(V型缺口): [td]测试温度 | 最小平均值 | 单个最小值 | 0°C | ≥ 40 J | ≥ 30 J | +20°C | ≥ 40 J | ≥ 30 J |
⚠️ 默认冲击温度:0°C(需在订单中明确选择)
P460NH工艺与状态项目 | 要求 | 晶粒度 | 细晶粒(≥ ASTM No.5) | 交货状态 | 正火(+N) 或 正火轧制(+AR) | TMCP (+M) | 允许(需钢厂验证性能) | 模拟焊后热处理 | 非强制(若需PWHT,应在订单中要求SPWHT试验) |
P460NH无损检测(NDT)- 超声波检测(UT):
- 按订单要求执行(EN 10160)
- 建议等级:S2E3(中等厚度)或 S3E4(厚板)
- 表面检测:磁粉(MT)或渗透(PT)按协议
P460NH焊接关键技术指南1. 焊接冷裂纹防控风险因素 | 控制措施 | 高冷裂敏感性(Pcm≤0.25%) | 强制预热(见下表↓)+ 严格烘干焊材(≤50℃存放) | 氢致裂纹 | 使用 H5级超低氢焊材(扩散氢≤5mL/100g) |
P460NH预热温度推荐表(参考EN 1011-2):板厚 (mm) | 最低预热温度 | ≤ 30 | 50-80°C | 30-50 | 80-120°C | >50 | 120-150°C |
2. 焊材匹配(示例)焊接方法 | 标准焊材牌号 | 韧性保障 | SMAW | E62 3 B3 H5 (ISO 2560) | -30°C ≥ 47J | SAW | F62A4 EM13K (ISO 26304) | 0°C ≥ 60J |
✅ 优先选择韧性富余焊材(如含Ni焊材) 3. 焊后热处理(PWHT)- 厚板(>50mm)或高拘束结构强烈推荐
- 温度范围:580-620°C(严禁超过Ac1点)
- 保温时间:2 min/mm(最低30分钟)
P460NH对比其他牌号(选材决策关键)特性 | P460NH | P355NH | P460NL1 (低温型) | 屈服强度 | ≥460 MPa | ≥355 MPa | ≥460 MPa | 冲击温度 | 0°C / +20°C | +20°C | -60°C | 伸长率 | ≥17% | ≥22% | ≥17% | CEV上限 | 0.47%(更高敏感性) | 0.45% | 0.45% | 适用场景 | 高压常温容器 | 中压常温容器 | 高压低温容器 |
💡 经济性提示:P460NH材料成本比P355NH高约15%,但可通过减薄壁厚节省整体造价
P460NH应用与采购要点
1. 典型应用场景- 高压储罐(设计压力≥5MPa的天然气/氢气储罐)
- 加氢反应器壳体(温度≤200°C的加氢精制设备)
- 大型锅炉汽包(非高温段)
- 水压试验压力≥10MPa的检验容器
2. 采购技术协议必含项
1. 标准号: EN 10028-2:2017 2. 冲击温度: 0°C (默认) 或 +20°C 3. 交货状态: +N / +AR / +M (指定一种) 4. UT等级: e.g. S3E4 (厚板推荐) 5. 特殊要求: - 最小强度富裕量 (如 Rm≥600MPa) - 厚度方向性能 (Z向钢需标注Z15/Z25/Z35) - SPWHT参数 (若需焊后热处理)
3. 制造警示- 禁止火焰切割坡口(推荐等离子/机加工)
- 冷成型后需消应力退火(变形率>5%时)
- 焊接工艺评定(WPS)强制覆盖:
P460NH附:厚度-性能关联表(EN 10028-2:2017 Table 9)厚度范围 (mm) | ReH ≥ (MPa) | Rm (MPa) | A ≥ (%) | ≤16 | 460 | 570-720 | 17 | >16~40 | 440 | 550-710 | 17 | >40~63 | 430 | 540-700 | 16 | >63~100 | 410 | 530-690 | 16 | >100~150 | 390 | 510-670 | 15 |
📌 注意:厚板(>100mm)需特别验证 Z向性能 与 偏析控制
总结:P460NH的核心价值
+ 高强减薄:460MPa屈服强度显著降低设备重量 + 经济焊接:微合金化设计平衡强度与焊接性 - 敏感制造:严格预热/PWHT控制是成败关键 ! 禁用场景:设计温度<-20°C 或 >350°C工况
选材建议:适用于设计压力≥4MPa、壁厚>30mm的常温压力容器,优先选择TMCP状态(+M) 以优化焊接性。
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