GB/T 150.2的3.10條規(guī)定,對鋼材有特殊技術(shù)要求時…應(yīng)在設(shè)計文件中規(guī)定。這個“特殊技術(shù)要求”應(yīng)當(dāng)是指,指標(biāo)、檢驗項目嚴于GB/T 150及材料標(biāo)準(如GB/T 713等)。3.10條列舉了幾條“特殊要求”包括: 特殊冶煉方法,嚴格的化學(xué)成分,較高的沖擊功指標(biāo),附加保證高溫屈服強度,提高無損檢測合格等級,增加力學(xué)性能檢驗率等。
例如,GB/T 150.2的4.1.6條就規(guī)定,36mm以上的調(diào)質(zhì)鋼板、80mm以上的正火或正火+回火鋼板, 可增加一組1/2厚度處的沖擊試驗。 標(biāo)準這么規(guī)定是因為,隨著厚度的增加,鋼板的淬透性變差,常溫強度指標(biāo)和沖擊吸收功下降, 在厚度中央處的性能最低。 并且沿軋制方向的性能要優(yōu)于垂直于軋制方向,所以鋼板的性能測試應(yīng) 橫向取樣,即沿垂直于軋制方向取樣。
GB/T 713的8.4也有類似規(guī)定,1/2厚度處的沖擊試驗,需要協(xié)議約定。
又比如,GB/T 150.2的4.1.7條,36mm以上的高強鋼(Rm≥540MPa)、用于-40℃以下的鋼板, 可附加落錘試驗。 落錘試驗就用來測定材料的 無塑性轉(zhuǎn)變溫度的。 隨著材料厚度的增加、強度的增加,材料的韌性會變差,所以厚度較大的高強鋼和低溫容器用鋼一樣,防脆斷也是選材用材的一項目關(guān)鍵內(nèi)容。
GB/T 713的6.4.4也有類似規(guī)定,需要落錘試驗,要在合同注明。
再比如,GB/T 150.2的4.1.10條規(guī)定,用在200℃以上的Q370R,及300℃以上的18MnMoNbR等,應(yīng)在設(shè)計文件中要求進行高溫拉伸試驗。
高溫拉伸試驗方法的標(biāo)準為GB/T4338。GB/T 4338適用于35℃以上的拉伸試驗。GB/T 713的6.4.2規(guī)定,根據(jù)需要,對于厚度大于20mm的鋼板可進行高溫拉伸,并在表3給出了R P0.2 或R eL 合格指標(biāo)(200℃以上)。
通常的拉伸試驗可獲得鋼材基本力學(xué)性能指標(biāo),如彈性模量、泊松比、屈服強度、抗拉強度和伸長率等,帶缺口試樣的拉伸試驗則可衡量材料的脆性破壞傾向。 高溫拉伸試驗可以了解材料在高溫下的蠕變、松弛和持久斷裂情況。低溫拉伸試驗不但可錘測定材料在低溫下強度和塑性指標(biāo),還可用于評定材料在低溫下的脆性。
GB/T 713-2014的表4給出了,壓力容器常用碳鋼和低合金鋼板的檢驗項目,見下面截圖。其中, 化學(xué)成分、拉伸(不包括高溫拉伸)、沖擊試驗(V型缺口)、彎曲試驗是基本項目。 而 高溫拉伸、落錘試驗、Z向拉伸等,屬于需要協(xié)議約定的項目,即如果需方不提出,供方可不做的項目。
除了上面介紹的幾個指標(biāo),下面再簡要地介紹其他的項目。
化學(xué)成分對鋼材的基本力學(xué)性能如強度、塑性、韌性等有很大的影響,也會影響焊接性、熱處理的效果。 鋼材中的化學(xué)成分大體上可分為合金元素(如碳、鉬等)和雜質(zhì)元素(硫、磷、砷、銻、錫等)兩大類。例如,對于常用于400~500℃這一回火溫度區(qū)間的Cr-Mo鋼,磷、砷、銻、錫含量雖微,但需嚴格控制,否則會加劇材料的回火脆性,即鋼材的常溫韌性下降,容易引起裂紋甚至導(dǎo)致脆性斷裂。
Z向拉伸試驗,按GB/T 713的6.4.3,需由協(xié)議約定。 Z向即厚度方向的拉伸試驗,用于度量 較厚鋼板的層狀撕裂能力,試驗按GB/T5313進行,GB/T 5313適用于厚度為15~400鋼板的Z向拉伸試驗。 關(guān)于厚板的層狀撕裂,我們之前介紹過,見 《厚板焊接熱影響區(qū)的層狀撕裂 》。
彎曲試驗,用于測定材料承受彎曲塑性變形的能力,這是考慮到材料對容器制造中常用的 冷作彎卷成型工藝的適應(yīng)性,試驗標(biāo)準為GB/T 232。 GB/T 713規(guī)定進行試件進行180º彎曲,彎曲外表面無可見裂紋為合格。
注意,此處的彎曲試驗為鋼板的彎曲試驗,與焊接工藝評定中焊接接頭的彎曲試驗是不一樣的,我們改天再學(xué)習(xí)這塊內(nèi)容。