20mn高錳低碳鋼性能與15Mn鋼相似

友利通達(dá)金屬是一家國(guó)內(nèi)知經(jīng)銷國(guó)內(nèi)外鋼廠金屬材料的大型企業(yè)。主營(yíng)：20mn鋼板、25mn鋼板、35mn鋼板、45mn鋼板、65mn鋼板、20Cr鋼板、40Cr鋼板、35CrMo鋼板、42CrMo鋼板、合金鋼板，耐磨鋼板等各種鋼板和圓鋼產(chǎn)品！

高錳低碳滲透鋼，性能與20Mn鋼相似。含錳（W mn 0.70%-1.00%）較高的低碳滲碳鋼，因錳高故其 強(qiáng)度.塑性.可切削性和淬透性均比20鋼稍高，滲碳與淬火時(shí)表面形成軟點(diǎn)較少，宜進(jìn)行滲碳.碳氮共滲處理，得到表面耐磨而心部韌性好的綜合性能。熱軋或正火處理后韌性好。

這兩種鋼的化學(xué)成分（含碳量相同，含錳量不同）、力學(xué)性能、熱處理方式都有不同，主要區(qū)別如下：20Mn－屬碳素結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分(%)： C: 0.17~0.23Si: 0.17~0.37Mn: 0.7~1.00Cr≤0.25Ni≤ 0.30Cu≤0.25力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度≥450MPa屈服極限≥275MPa伸長(zhǎng)率≥24%斷面收縮率≥50%熱處理：正火、碳、氮共滲20Mn2－合金結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分（%）：C: 0.17~0.24Si: 0.17~0.37Mn:1.40~1.80力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度≥785MPa屈服極限≥590MPa 伸長(zhǎng)率≥10%斷面收縮率≥40%沖擊吸收功≥47Aku2/J熱處理：淬火（水、油淬）、回火（水、空冷）、滲碳。

20mn鋼板高錳低碳滲透鋼，性能與15Mn鋼相似。含錳（W mn 0.70%-1.00%）較高的低碳滲碳鋼，因錳高故其 強(qiáng)度.塑性.可切削性和淬透性均比15鋼稍高，滲碳與淬火時(shí)表面形成軟點(diǎn)較少，宜進(jìn)行滲碳.碳氮共滲處理，得到表面耐磨而心部韌性好的綜合性能。熱軋或正火處理后韌性好。

國(guó)產(chǎn)鋼管的主要標(biāo)準(zhǔn)及材質(zhì)

主要鋼管標(biāo)準(zhǔn)摘要及其代表材質(zhì)

GB/T8162（結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管）：主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。

GB/T8163（輸送流體用無(wú)縫鋼管）：主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。

GB3087（低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）：主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。

GB5310（高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管)：主要用于電站及站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。

GB5312（船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管）：主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。

GB6479（高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管）：主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。

GB9948（石油裂化用無(wú)縫鋼管）：主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。

GB18248（氣瓶用無(wú)縫鋼管）：主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。

GB/T17396（液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管）；主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。

GB/T3639（冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管）：主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。

GB/T8713（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管）：主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。

高壓鍋爐用碳鋼

由于碳鋼的強(qiáng)化元素是C和Mn，而鍋爐制造廠從焊接性能考慮通常會(huì)嚴(yán)格限制C含量。按ASME中的描述：在規(guī)定碳含量以下含碳量每降低0.01%，則允許在規(guī)定的錳含量之上各增加0.06%的含錳量，但不得超過1.35%。說明1個(gè)碳含量下降帶來的強(qiáng)度損失一般需6個(gè)錳含量進(jìn)行彌補(bǔ)，但從當(dāng)前鋼管廠的實(shí)際供料中卻發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的現(xiàn)象：即國(guó)內(nèi)SA210A-1似乎沒有成分鮮明的單獨(dú)坯料，要么以SA210C坯代之，要么以20G坯代之，這種現(xiàn)象可在表1隨機(jī)抽取的部分批次SA210A-1、SA210C、20G 的成分和性能數(shù)據(jù)比較中得到直觀印象，差異更明顯體現(xiàn)在Mn含量上。同樣是SA210A-1，表1中的序號(hào)6、7、8成分及性能和20G相當(dāng)，序號(hào)9成分及性能和SA210C相當(dāng)。那么這種替代方式能否保證SA210A-1滿足材料標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求呢? 以下遵循標(biāo)準(zhǔn)的脈絡(luò)并結(jié)合產(chǎn)品的使用條件進(jìn)行分析。

1 比較和分析

1.1 SA210A-1和SA210C的比較分析

SA210A-1是美國(guó)ASME SA210M 中的鋼號(hào)，其和210C的主要區(qū)別在于含C量上(表2)，反映在性能上SA210C的強(qiáng)度比SA210A-1的強(qiáng)度約高10% (表3)，其在設(shè)計(jì)溫度350℃～425℃ 區(qū)間的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力比SA210A-1高10 %(表4)，即表明相同工況條件下，SA210C的管材壁厚可比SA210A-1減少約10％ ，故SA210A-1用SA210C坯料即意味壁厚裕量可增多10% 。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)作為金屬設(shè)計(jì)溫度在350℃～425℃區(qū)間通常選用的鍋爐受壓件材料，SA210A-1的的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力較SA210C低約10%，較20G高約10%。

(2)考慮鍋爐用鋼的使用特點(diǎn)，為保證SA210A-1滿足材料標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，應(yīng)優(yōu)化SA210A-1成分設(shè)計(jì)，在SA210A-1小口徑管采購(gòu)技術(shù)條件中，增加Mn含量0.7的下限規(guī)定。