9Ni钢低温压力容器钢板

9Ni钢是1944年开发的W(Ni)一9%的中合金钢，由美国国际镍公司的产品研究实验室研制成功，它是一种低碳调质钢，为马氏体加贝氏体。这种钢材在极低温度下具有良好的韧性和高强度，而且与奥氏体不锈钢和铝合金相比具有热胀系数小，经济性好，使用温度最低可达一196℃，自1960年通过研究证明不进行焊后消除应力热处理亦可安全使用以来，9%Ni钢就成为用于制造大型LNG储罐的主要材料之一。钢的主要特点是高镍含量、高纯净度、较高强度、高的低温冲击韧性、良好焊接性能。通过研发，钢材可以达到以下性能指标: 9%Ni钢:ReH≥585MPa，Rm = 680~820MPa，A≥18%，-196℃，AKv(T)≥150J，AKv(T)≥80J(欧盟标准)。
用途：9Ni钢主要用于制造液化天然气(LNG)储罐和运输船舶，最低使用温度可达-196℃，其强度高、低温韧性优异、焊接性能良好，是深冷环境下使用的韧性最好的材料。

9Ni钢板标准
GB 24510-2009  EN 10028-4-2003  JIS G3127-2005  CCS-2007   ASME
9Ni490         X8Ni9+NT640       SL9N520        9Ni        SA-353
9Ni590A        X8Ni9+QT680       SL9N590                   SA-553-1
9Ni590B        X7Ni9+QT680
双正火+回火(NNT):899℃(第一次正火)+788℃(第二次正火)+566~607℃(回火)
淬火+回火(QT):866℃(淬火)+566~607℃(回火)
两相区淬火(IHT):800℃(空冷)+670℃(水淬)+550~580(回火)
直接淬火(DQ-T):Ar3+580℃(回火)
合格的钢板金相中含有5~15%的稳定残余奥氏体(逆转奥氏体)。
含0.38%左右的钼，可以消除从奥氏体温度缓慢冷却时的脆化。
化学成分
影响9Ni钢脆性转变温度的主要因素中,合金元素和杂质含量都与化学成分密切相关。9Ni钢化学成分设计标准见表:

元素          C       Si          Mn        P         S       Ni
ASTM A553   ≤0.13   0.15~0.30  ≤0.90    ≤0.035   ≤0.04   8.50~9.50
ASTM A353   ≤0.13   0.15~0.45  ≤0.98    ≤0.040   ≤0.035  8.40~9.60
BS1501-509  ≤0.10   0.10~0.30  0.30~0.80 ≤0.030   ≤0.025  8.75~9.75
VDEh680     ≤0.10   0.10~0.35  0.30~0.80 ≤0.035   ≤0.035  8.50~9.50
JIS G 3127  ≤0.12   ≤0.30     ≤0.0.90  ≤0.025   ≤0.025  8.50~9.50

各合金元素的影响

C --碳化物析出会造成孔蚀，一般控制在<0.08%;

Mn--奥氏体相稳定化元素，提高耐磨性及氮的固容量;

Si--有助于高温耐高温氧化及耐酸蚀性能;

Ni--稳定化元素，减轻脆性并改善机械性能，增强耐酸能力。

使用注意范围

(1)9Ni钢化学成分标准的范围要求应严格,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℃的设计条件时,必须大幅降低P和S含量。

②9Ni钢的设备制造要求尽可能地降低P和S含量,以保证9%Ni钢的设备能够满足设计温度为-196℃时的使用要求。

(3)9Ni钢化学成分设计时人为加入和控制的关键合金成分为Ni和Mn,在控制方法许可的条件下,趋于得到较大值。

(4)对其他残余合金成分应严格控制。