09MnNiDR钢为铁素体+少量珠光体型低温用钢。由于含碳量低,属于低合金结构钢,Mn、Ni为其主要合金。Mn主要是通过固溶强化来提高钢材的强度,而Ni能改善铁素体的低温韧性,并具有明显降低冷脆转折温度的作用。其碳当量≤0.44,淬硬倾向小,不易形成冷裂纹,焊缝具有较好的塑性和韧性,通常无需预热。当板厚超过一定的厚度、接头刚性拘束较大或碳当量偏高时,应考虑预热。但预热温度不要过高,否则会使热影响区晶粒长大,并在晶界析出氧化物。所以,焊接时应控制焊接线能量和层间温度,焊后还应进行消除应力的热处理。

Ni在钢中为纯固溶元素,具有明显降低冷脆转折温度的作用。Ni与铁以互溶形式存在于a和7铁相中,通过其在晶粒内的吸附作用细化铁素体晶粒,提高钢的冲击韧性。但同时Ni是扩大奥氏体元素,降低奥氏体的转变温度,从而影响到碳与合金元素的扩散速度,阻止奥氏体向珠光体转变,降低钢的临界冷却速度,可提高钢的淬透性,易使钢中出现贝氏体及马氏体。因此控制合适的Ni含量,使其保持单一的铁素体+珠光体是改善韧性的关键。舞钢在生产低温压力容器用钢板的过程中,根据不同的标准和技术协议的要求以及不同钢种的强韧性需求,制定了严格的内控成分,添加(或不添加)不同的微合金化元素,使钢板获得细化晶粒和析出强化的综合强化效果,从而使具有良好的强韧配合和低温冲击韧性。同时舞钢在低温压力容器用钢板的实际生产中特别注意稳定化学成分,从而为获得合理强度、韧性储备的钢板打下了基础。

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