壓力容器鍛件所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能,包括材料的力學性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。
它們的每一種材料的性能都是固定不變的。從它們性能比較的角度出發(fā),常常會出現(xiàn)材料間的“優(yōu)”和“劣”的問題。但每種壓力容器對對材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的,所以,材料代用中的“優(yōu)”與“劣”判斷所以我們要從實際出發(fā),具體問題具體分析。
下面,筆者基于自身的一些相關(guān)經(jīng)驗,主要探討了幾種典型的“以優(yōu)代劣”問題。
壓力容器鍛件制作中,在強度、力學特征等機械能方面,其常用到的低合金鋼盡管明顯優(yōu)于碳素鋼,但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說,強度級別高的,其冷加工性能與可焊性就較差,二者負相關(guān)。所以在進行這方面的代用時,應(yīng)相應(yīng)調(diào)整焊接工藝,在熱處理時也可能會有相應(yīng)變化,應(yīng)給予充分重視。
材料代用時進行細致、周全的考慮,否則壓力容器實際使用中可能會出現(xiàn)各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風險的設(shè)備中,容器對應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強度級別的提高而增大,二者正相關(guān)。此時若將20R和Q235和20R系列的鋼材用16MnR等低合金鋼待用就極易產(chǎn)生問題,因此,此類“以優(yōu)代劣”行徑在原則是行不通的,應(yīng)當被禁止。鎮(zhèn)靜鋼在許多性能方面上,鎮(zhèn)靜鋼都比沸騰鋼要更占優(yōu)勢,但在搪玻璃容器制造時,鎮(zhèn)靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
一般來說, 不銹鋼的耐腐蝕性較出色但在含有氯離子的環(huán)境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
和普通不銹鋼相比,超低碳不銹鋼雖然具有價格優(yōu)勢和良好的耐腐蝕性,但前者的高溫熱強性卻更為出色。一般情況下,為了提高耐腐蝕性,需降低炭含量,而為了提高高溫性,則要提高炭的含量。故而,此種情況下的“以優(yōu)代劣”,要尤其精確設(shè)計設(shè)備溫度,如有必要,應(yīng)當重新計算。
