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1、 对几个国家C、C-Mn（1.0619、WCB、LCC、1.6220和20)压力容器 抗拉强度上限规定浅析 M 穆振远 洛阳重诺机械制造有限公司(原洛阳机车工厂热处 理) 471822 摘要：本文通过对中，美，德，日和俄罗斯标准中关于C、C-Mn压力容器用钢的抗拉强度（Rm）规定上限的比较，结合现场进行的大量随炉热处理试样力学性能的统计分析，论述了德标1.0619（GP240GH）中规定了Rm上限（600Mpa），是不利于提高材料的力学性能和使用性能的，而且也降低了加工性能和不便热处理组织生产。中、日和俄标准中不设Rm上限，这有利于挖掘材料的潜力，提高材料的使用性能并节能。当执行标准不能改变时
2、，客户可选择上一级强度等级标准或提高强度标准。关键词：抗拉强度（Rm）上限；冲击功；1.0619；WCB；LCC；1.6220Analyzing Upper Limit Rm of Steels (C, C-Mn) for Pressure Vessel in Several Countries MuZhe-yua (Luoyang Zhongnuo Machinery Manufacturing Co., Ltd 471822, China)Abstract：The author has performed and analyzed tremendous statistics of mech
3、anical properties for test bar along with heat treating furnace. Compared with different standards of Rm (tensile strength) of steels (C, C-Mn) for pressure vessel in China, United States, Germany, Japan and Russia, German standard 1.0619(GP240GH) upper limit Rm is 600 Mpa that is the lowest standar
4、d. This upper limit Rm is not conductive to improve mechanical and material performance, reducing processing performance, and increasing inconveniences of Heat Treatment process. However, Chinese, Japanese, and Russian standards, without upper limit Rm, are easier to improve material and mechanical
5、properties, and saving energy. When standards could not be changed, users could choose higher level standards.Key words: tensile strength（Rm）upper limit；Akv；1.0619；WCB；LCC；1.62201、几个国家Rm上限规定情况：生产中常用的高温阀门用钢有WCB、WCC和1.0619，低温LCB、LCC、1.6220和20。按Mn上限分WCB和LCB为C钢（碳钢），其它为C-Mn（碳锰）。不同国家力学性能指标不同，详见表1。高温Re 240
6、250Mpa和275280Mpa为相同强度等级。低温LCC、1.6220和20，Re为275300Mpa为相同强度等级。Rm不设上限的有中国高温压力容器用钢，还有日本和俄罗斯高、低温压力容器用钢。美WCB、WCC和LCC Rm上限为655Mpa，德标1.0625为640Mpa，1.0619的Rm上限600Mpa为最低。 几个国家的C、C-Mn高、低温压力容器用钢力学性能要求 表1国别钢号Rm(Mpa)Re(Mpa)A(%)Z(%)试验温度Akv(J)AVG(J)热处理备注中国2G240-450BG BD4506002402235室温45GB/T 16253-1996-40272G280-520
7、BG BD5206702801830室温35GB/T 16253-1996-40272G205-415WCA4152052435GB/T 12229 -20052G250-485 WCB485250352G275-485 WCC4852752235LCB4506202402435-461418JB/T 7248 -2008LCC4856652752235-461620美国WCA4155852052435WCB4856552502235WCC4856552752235LCB4506202402435-461418LCC4856552752235-461620德国1.0619 GP240GH420
8、60024022室温27N正火和回火淬火和回火40QT1.0625 GP280GH48064028022室温27N35QT1.6220G20Mn548062030020-3027N50065022-40QT日本SCPH14102052135SCPH24802451935SCPL14502452135-451418俄罗斯205403001825-6016Rm反映材料抗大塑性变形能力，Rm越高抗破断能力越高。Re抗小变形能力，越高使用性能越高，A、Z是材料塑性变形的能力，其值越高塑性越好，不易脆断。Akv为材料的抗冲击载荷能力，低温Akv高，冷脆性小。在足够的A、Z和Akv（高、低温）条件下，Rm
9、越高，Re也越高，即使用性能越高。Rm不设上限，有利于挖掘材料潜力满足工业生产对金属材料性要求越来越高的发展需要，生产出更多高强度等级材料。2、提高Rm或不设上限有利于提高Re和低温Akv：随着压力容器工业发展和使用要求，客户对力学性能有超出标准的要求，如某公司WCC根据零件不同要求Re276、303、324或372Mpa四个等级，均高于标准275Mpa。某公司要求WCB钢在-29下，Akv27J、1.0619钢，在-20下，Akv27， LCC-4627J、CF8M - 196 Akv58J AVG80J。更有甚者LCC-46 Akv33J，远高于-46 Akv16J AVG20J的美标。客
10、户超出标准的事例屡见不鲜。为满足客户要求，从化学成份和热处理两方面着手提高材料的力学性能。正火是WCB、1.0619推荐的热处理工艺之一，但正火后硬度低。20、20Mn钢930正火后不同的直径的硬度如下1： 20和20Mn钢930正火后不同直径的硬度 表2钢号 DHB12255010020131(491)131126(471)121(451)20Mn143(524)143137(513)131注：括号内数值是按硬度、强度换算表查出的Rm值WCB和1.0619即ZG20和ZG20Mn。我公司工件装在边长500六边形高1000的筐中加热，整筐风扇冷却。9炉插放在3/4h（筐高）筐边试棒和放筐中心1
11、/4、2/4和3/4h的试棒的力学性能见表3.。从表3可以看出，正火后Rm为500540Mpa，不高，ReL远高于标准250Mpa，A、Z也合格， 试样放在筐里不同位置（同炉）对正火和调质后力学性能的影响 表3试样炉号热处理Rm（Mpa）ReL（Mpa）A（%）Z（%）冲击试验温度Akv( J)AVG( J)HB备注1N（正火）风冷51728328042-2935、35、3535138筐中心线距离筐底3/4高度处253229325.538-2942、43、4543142试样放在筐中心线距离筐底2/4高度处353430825.035-2932、37、3836151试样放在筐中心线距离筐底1/4高
12、度处13平均52829526.038-29381381514QT（淬火+回火）61940025.060-2946、50、5851179试样放在筐中心线距离筐底3/4高度处559439226.067-2962、73、7470178试样放在筐中心线距离筐底2/4高度处660240030.062-2994、96、9896185试样放在筐中心线距离筐底1/4高度处46平均60539727.063-2972178185N冷风500540 /519300315 /31025.530.5 /29.04655 /50-2922372530 /28135151试样放在3/4高度处的筐边位置，正火拉伸9炉，冲击2炉13QT570600 /582355400 /37823.527.5 /25.05168 /5716318546QT567600 583370400 38729.0-31。30.54969 61164168注：16炉成份不同，表下三行同上不同炉热处理。AVG-三个试样冲击功平均值加热和冷却好的筐边比筐内试棒性能好。筐内Z为3542%，同标准35%相等或稍高，有疏松等影响，极易不合格。正火有时-29 Akv27J，达不到客户要求。正火时工件放置位置对性能影响较大。通过13炉QT和N热处理后性能对比（见表3），QT的Rm、ReL和Z明显高于N
