低温容器用钢板，一般叫其9Ni或9镍钢，对应国外商标是SA553、SA353、9Ni ，国内舞阳钢厂与太钢出产。9Ni钢在LNG储罐中的运用剖析: 跟着全球能源资源的多样化，未来国内对LNG终端结构资料的需求量将会非常大，开发相应结构的资料将成为能源战略调整的重要环节之一。LNG的温度为-162℃，要求其结构资料在极低温度下具有必定强度和耐性。目前超低温度用资料主要有以下几种：奥氏体不锈钢、镍基合金、铝合金和9Ni钢。相对与奥氏体不锈钢和奥氏体铁-镍合金，9Ni钢本钱更低，相关于铝合金，9Ni钢具有更好的力学功能，因而LNG贮存和运输设备的结构资料国际上遍及运用9Ni钢。其间, 9Ni钢是专一能够在- 196 ℃运用的铁素体低温用钢,其-196 ℃的夏比冲击功到达200～230J ,是深冷环境下运用的韧度最好的资料。1 9Ni钢资料 LNG储罐的规划温度为-165℃,由于规划时有必要考虑到用氮气冷凝时可能呈现的温度,故规划温度范围在-165～-196℃。9Ni钢自20世纪40年代开发以来,由于其强度高、低温耐性好,且本钱比Ni2Cr不锈钢低而逐步被广泛采用。1956年9Ni钢被列入ASTM标准。1982年今后, 9Ni钢成为低温储罐的主材,逐步替代了Ni-Cr不锈钢,被世界各国遍及作为常压液态LNG和常压液氮的设备用钢。9Ni钢归于铁素体型低温用钢,具有较高的强度和较好的耐性。根据合金成分, 9Ni钢归于中合金钢,但由于用其制作设备的规划温度定位在 - 165～-196 ℃范围,故其原资料本身和制作中涉及到影响脆性改变温度的要素显得十分要害。影响9Ni钢脆性改变温度的主要要素为晶粒度、安排结构、合金元素和杂质。2 9Ni化学成分 在影响9Ni钢脆性改变温度的主要要素中,合金元素和杂质含量都与化学成分密切相关。9Ni钢化学成分规划标准见表1：表1 9Ni钢的化学成分 各合金元素的影响：C ——碳化物分出会形成孔蚀，一般控制在＜0.08%；Mn——奥氏体相安稳化元素，进步耐磨性及氮的固容量；Si——有助于高温耐高温氧化及耐酸蚀功能；Ni——安稳化元素，减轻脆性并改善机械功能，增强耐酸才能。9Ni钢的钢板运用时，应留意以下几方面：(1)9Ni钢化学成分标准的范围要求应严厉,如Si质量分数为0.15% ～0.30%,Ni质量分数为8.50%～9.50%；(2) 一般来说,标准允许P和S的最大值约10倍于9Ni钢板的实物值,也就是说：①当9Ni钢用于-196℃的规划条件时,有必要大幅下降P和S含量；②9Ni钢的设备制作要求尽可能地下降P和S含量,以确保9%Ni钢的设备能够满意规划温度为-196℃时的运用要求。(3)9Ni钢化学成分规划时人为参加和控制的要害合金成分为Ni和Mn,在控制方法答应的条件下,趋于得到较大值。(4)对其他剩余合金成分应严厉控制。3 9Ni钢的热处理 9Ni钢是在深冷条件下运用的铁素体型低温钢, 经恰当的热处理后, 在77K下冲击韧度有大幅度的进步。现有9Ni钢的热处理有三种根本规范, 即正火+正火+回火(NNT) 、淬火+回火(QT) 、淬火+亚温淬火+回火(IHT) 。3.1 正火+正火+回火(NNT) 9Ni钢的第一次正火为900℃空冷, 保温时刻根据板厚决议, 大约是2.4min/mm,但有必要确保保温时刻大于 第2次正火在790℃左右空冷, 保温时刻和第一次要求相同, 回火是在550～580℃空冷或水冷, 保温时刻和正火处理要求的相同。正火处理的意图是细化奥氏体晶粒, 奥氏体晶粒越细小, 9Ni 钢热处理后的强度越高, 塑性越好,冲击韧度也越高。但如果正火温度过高, 或在高温下保持时刻过长, 会使钢的奥氏体晶粒长大, 将显著下降钢的冲击韧度与裂纹扩展功和进步脆性改变温度。因而, 第一次正火温度要高于Ac3 或Acm,其意图是细化晶粒。第2次正火温度稍低, 是为了使其发生相改变, 取得板条状马氏体安排, 回火是为了是取得α相和少量的富碳、镍奥氏体。3.2 调质处理(QT) 与双相区处理(IHT)调质处理时, 9Ni 钢的淬火温度一般为800～900℃, 同时保温足够的时刻以使其完全奥氏体化后, 在565～635℃回火, 回火时刻按1.2min/mm计算，但至少大于15min。9Ni 钢的双相区处理是在调质的基础上, 在回火前进行(α+γ)双相区处理, 意图是使安排散布更加弥散、均匀。9Ni钢淬火后的安排为低碳板条状马氏体, 回火后得到的基体安排是回火马氏体以及部分反转奥氏体。9Ni钢经过(α+γ)双相区处理后, 其-196℃冲击韧度比调质热处理的进步0.5～1倍,甚至优于 不锈钢, 强度也是不锈钢的2倍,抗回火脆化才能也大大进步。在现有三种热处理工艺中, 经双正火(NNT)热处理的9Ni 钢其低温韧度较差, 调质热处理的次之, (α+γ)双相区处理的低温韧度最好。4 9Ni钢力学功能 9Ni钢的强度极限高,而且在低温时,会进一步大幅度进步(耐性下降)。关于经QT热处理的9Ni钢,常温下的屈强比约为0. 85,且存在较高的冷作硬化倾向。因而,用9Ni钢进行设备制作时,应严厉控制成型和组对工艺,避免裂纹,特别是外表裂纹的产生。9Ni钢的力学功能见表2。表2 9Ni钢的力学功能