9NI

9NI(9%Ni鋼)是1944年開發的W(Ni)一9%的中合金鋼,由美國國際鎳公司的產品研究實驗室研製成功,它是一種低碳調質鋼,組織為馬氏體加貝氏體。

基本介紹

  • 中文名:9NI
  • 公司:美國國際鎳公司
  • 類屬:一種低碳調質鋼
  • 組織:馬氏體加貝氏體
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9Ni介紹

這種鋼材在極低溫度下具有良好的韌性和高強度,而且與奧氏體不鏽鋼和鋁合金相比具有熱脹係數小,經濟性好,使用溫度最低可達一196℃,自1960年通過研究證明不進行焊後消除應力熱處理亦可安全使用以來,9%Ni鋼就成為用於製造大型LNG儲罐的主要材料之一。鋼的主要特點是高鎳含量、高純淨度、較高強度、高的低溫衝擊韌性、良好焊接性能。通過研發,鋼材可以達到以下性能指標: 9%Ni鋼:ReH≥585MPa,Rm = 680~820MPa,A≥18%,-196℃,AKv(T)≥150J,AKv(T)≥80J(歐盟標準)。

9Ni用途

9Ni鋼主要用於製造液化天然氣(LNG)儲罐和運輸船舶,最低使用溫度可達-196℃,其強度高、低溫韌性優異、焊接性能良好,是深冷環境下使用的韌性最好的材料。

9Ni鋼板標準

9Ni鋼板標準
GB 24510-2009
EN 10028-4-2003
JIS G3127-2005
CCS-2007
ASME
9Ni490
X8Ni9+NT640
SL9N520
9Ni
SA-353
9Ni590A
X8Ni9+QT680
SL9N590
SA-553-1
9Ni590B
X7Ni9+QT680
雙正火+回火(NNT):899℃(第一次正火)+788℃(第二次正火)+566~607℃(回火)
淬火+回火(QT):866℃(淬火)+566~607℃(回火)
兩相區淬火(IHT):800℃(空冷)+670℃(水淬)+550~580(回火)
直接淬火(DQ-T):Ar3+580℃(回火)
合格的鋼板金相中含有5~15%的穩定殘餘奧氏體組織(逆轉奧氏體)。
含0.38%左右的鉬,可以消除從奧氏體溫度緩慢冷卻時的脆化。

9Ni鋼的化學成分

影響9Ni鋼脆性轉變溫度的主要因素中,合金元素和雜質含量都與化學成分密切相關。9Ni鋼化學成分設計標準見表:
元素
C
Si
Mn
P
S
Ni
ASTM A553
≤0.13
0.15~0.30
≤0.90
≤0.035
≤0.04
8.50~9.50
ASTM A353
≤0.13
0.15~0.45
≤0.98
≤0.040
≤0.035
8.40~9.60
BS1501-509
≤0.10
0.10~0.30
0.30~0.80
≤0.030
≤0.025
8.75~9.75
VDEh680
≤0.10
0.10~0.35
0.30~0.80
≤0.035
≤0.035
8.50~9.50
JIS G 3127
≤0.12
≤0.30
≤0.90
≤0.025
≤0.025
8.50~9.50

各合金元素的影響:

C ——碳化物析出會造成孔蝕,一般控制在<0.08%;
Mn——奧氏體相穩定化元素,提高耐磨性及氮的固容量;
Si——有助於高溫耐高溫氧化及耐酸蝕性能;
Ni——穩定化元素,減輕脆性並改善機械性能,增強耐酸能力。

9Ni鋼使用注意範圍

(1)9Ni鋼化學成分標準的範圍要求應嚴格,如Si質量分數為0.15% ~0.30%,Ni質量分數為8.50%~9.50%。
(2) 一般來說,標準允許P和S的最大值約10倍於9Ni鋼板的實物值,也就是說:
①當9Ni鋼用於-196℃的設計條件時,必須大幅降低P和S含量。
②9Ni鋼的設備製造要求儘可能地降低P和S含量,以保證9%Ni鋼的設備能夠滿足設計溫度為-196℃時的使用要求。
(3)9Ni鋼化學成分設計時人為加入和控制的關鍵合金成分為Ni和Mn,在控制方法許可的條件下,趨於得到較大值。
(4)對其他殘餘合金成分應嚴格控制。

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