9Ni介绍

9Ni用途

9Ni钢板标准

9Ni钢的化学成分

各合金元素的影响：

9Ni钢使用注意范围

9Ni介绍

9%Ni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，组织为马氏体加贝氏体。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）。

9Ni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

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%的稳定残余奥氏体组织（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。

9Ni钢的化学成分

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。

9Ni钢使用注意范围

(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。