國產(chǎn)25MnG與ASME材料SA-210C比較,是否可以代替使用?
我們主要從化學(xué)成分,機械力學(xué)性能,冶煉加工方法和許用應(yīng)力等 四個方面進行比較:
1、化學(xué)成分范圍
國家標準GB5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》在1995年版中根據(jù)鍋爐行業(yè)的應(yīng)用需求新增加的中國牌號25MnG就是美國ASME材料SA-210C和SA-106C對應(yīng)的鋼種。其化學(xué)成分范圍與ASME的SA-210C和SA-106C相“重疊”。對應(yīng)標準對25MnG、SA-210C和SA-106C的化學(xué)成分要求見表1。
這里需要說明的是,在ASME/ASTM的SA-210和SA-106二個標準中,SA-210C和SA-106C碳鋼管的化學(xué)成分完全相同,其碳含量只規(guī)定了上限值;而在國家標準GB5310-1995中,25MnG的碳含量不僅規(guī)定了范圍值,而且將碳含量的上限值調(diào)低到0.30%。含碳量的適當(dāng)降低有利于焊接。與此同時,為了不降低力學(xué)性能,25MnG的Mn含量下限值也作了相應(yīng)調(diào)整---由ASME標準的0.29%調(diào)高到0.7%。此外,GB5310-1995對材料中的有害元素P和S提出了比ASME SA-210C和SA-106C更低的限制,同時對Si元素規(guī)定了上、下限范圍,而SA-210C和SA-106C中對Si元素只規(guī)定了下限值。
這就說明,25MnG碳鋼管的化學(xué)成分處于SA-210C材料的范圍內(nèi),且比SA-210C更為科學(xué)合理,要求更加嚴格。
2、力學(xué)性能
相應(yīng)標準對25MnG和SA-210C鋼管的力學(xué)性能的要求比較見表2。
如表2所示,相應(yīng)標準對25MnG與SA-210C的抗拉強度及屈服強度的要求完全相同。而且,在ASME規(guī)范的SA-210材料標準中并不要求鋼管保證沖擊功,可見,國家標準GB5310-1995比ASME規(guī)范的材料標準更嚴 格。
此外,在ASME規(guī)范的SA-210材料標準中要求鋼管保證硬度,而25MnG管材在硬度指標上全部滿足ASME規(guī)范的SA-210材料標準的要求。
3、冶煉及加工方法
GB5310-1995對25MnG等鋼種的冶煉方法主要是參照美國的有關(guān)標準,可為一次冶煉,也可采用二次冶煉進行。從熱處理工藝來看,25MnG要求冷拔鋼管在900℃~930℃進行正火;SA-210C對冷拔鋼管提出了可選擇亞臨界退火、完全退火和正火,如鋼管用于鍋爐水冷壁也正火,故二種材料的熱處理工藝完全相同。
據(jù)鋼廠提供的資料,不管用戶是按25MnG還是按SA-210C訂貨,鋼廠均采用同樣的冶煉及加工方法。
4、許用應(yīng)力
SA-210C和25MnG由于化學(xué)成分和力學(xué)性能保證值相同,因此其設(shè)計許用應(yīng)力相同。按ASME規(guī)范確定許用應(yīng)力的規(guī)定所得到25MnG許用應(yīng)力值和ASME第Ⅱ卷D篇給出的SA-210C許用應(yīng)力值完全相同,見表3。
由此可見,按GB5310-95制造的25MnG材料具備雙重標志的條件。在按ASME規(guī)范的要求補充伸長率和硬度二項試驗的前提下,即可將25MnG標志為SA-210C,即該材料具有雙重標志。試驗數(shù)據(jù)表明,25MnG的伸長率和硬度完全可以滿足ASME規(guī)范對SA-210C的要求。
上海寶鋼等鋼管廠家的資料顯示,25MnG和SA-210C無縫鋼管在整個生產(chǎn)過程中的冶煉方法、制造工藝、生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)、金屬耗量、廢品率乃至制造成本沒有區(qū)別。總之,25MnG即為SA-210C。
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