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20mn高錳低碳鋼性能與15Mn鋼相似

天津友發源泰鋼鐵是一家國內知經銷國內外知名鋼廠金屬材料的大型企業。主營：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 強度.塑性.可切削性和淬透性均比20鋼稍高，滲碳與淬火時表面形成軟點較少，宜進行滲碳.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。

這兩種鋼的化學成分（含碳量相同，含錳量不同）、力學性能、熱處理方式都有不同，主要區別如下：20Mn－屬優質碳素結構鋼化學成分(%)： C: 0.17~0.23Si: 0.17~0.37Mn: 0.7~1.00Cr≤0.25Ni≤ 0.30Cu≤0.25力學性能：抗拉強度≥450MPa屈服極限≥275MPa伸長率≥24%斷面收縮率≥50%熱處理：正火、碳、氮共滲20Mn2－合金結構鋼化學成分（%）：C: 0.17~0.24Si: 0.17~0.37Mn:1.40~1.80力學性能：抗拉強度≥785MPa屈服極限≥590MPa 伸長率≥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 強度.塑性.可切削性和淬透性均比15鋼稍高，滲碳與淬火時表面形成軟點較少，宜進行滲碳.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。

管線用低合金鋼

石油、長輸，油田集輸，X46級以上的管線用鋼板和熱連軋帶鋼的總稱，簡稱管線鋼。

技術要求 管線鋼的生產都按API

SPEC 5L 驗收和供貨。美國石油學會API技術規范以其先進性、通用性和安全性在國際上享有很高聲譽，并為多數國家所采用(原有的SPEC 5LS和5LX已合并于1995年4月的API第41版本之中)。

(1)化學成分。API對制管(包括無縫鋼管和焊接鋼管)用材的熔煉分析化學成分規定如表所示。

該規范包括由A25～X80共12個強度級別的管線用鋼，高于X42級，可以添加鈮、釩、鈦及其他元素，根據制成鋼管的規格尺寸確定添加數量。

(2)高強度。要求管線鋼具有高的屈服強度，從而獲得較好的經濟效益。對于X65級以上的貝氏體類型的管線鋼，由于制管工藝引起的包辛格效應將有所減弱。

(3)高韌性。夏氏V型缺口沖擊試驗(SR5)和落錘撕裂試驗(SR6)，可以作為附加條件評定鋼的脆性破壞的傾向。對于使用于%26ldquo;高寒地帶的管線，高硫油氣的管線和海底管線用鋼，又針對管線敷設條件和油氣田特性，提出不同的技術要求。經驗表明，管線斷裂特性中，管內介質減壓波速度大于管線脆性斷裂擴展速度時為延性破斷，相反則表現為脆性破壞。

(4)良好的焊接性。鋼材焊接性的設計原則，實際上就是馬氏體點(Ms)和馬氏體硬度(HVmax )的控制，通常以鋼的焊接碳當量(Ceq)和焊接裂紋敏感性系數(Pcm)來評定管線鋼的焊接性水平。由于野外敷設管線的惡劣條件以及制管的工藝技術水平，力求焊縫的高質量。

(5)耐腐蝕性和抗應力腐蝕的能力。管線鋼最為普遍的是經受內壁高硫油氣的H2S腐蝕和外表面的海水腐蝕。

成分設計 管線鋼成分設計的基本方案是低碳、高錳和鋁鎮靜，以及微合金化。

高壓鍋爐用碳鋼

由于碳鋼的強化元素是C和Mn，而鍋爐制造廠從焊接性能考慮通常會嚴格限制C含量。按ASME中的描述：在規定碳含量以下含碳量每降低0.01%，則允許在規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個碳含量下降帶來的強度損失一般需6個錳含量進行彌補，但從當前鋼管廠的實際供料中卻發現一個有意思的現象：即國內SA210A-1似乎沒有成分鮮明的單獨坯料，要么以SA210C坯代之，要么以20G坯代之，這種現象可在表1隨機抽取的部分批次SA210A-1、SA210C、20G 的成分和性能數據比較中得到直觀印象，差異更明顯體現在Mn含量上。同樣是SA210A-1，表1中的序號6、7、8成分及性能和20G相當，序號9成分及性能和SA210C相當。那么這種替代方式能否保證SA210A-1滿足材料標準和產品設計要求呢? 以下遵循標準的脈絡并結合產品的使用條件進行分析。

1 比較和分析

1.1 SA210A-1和SA210C的比較分析

SA210A-1是美國ASME SA210M 中的鋼號，其和210C的主要區別在于含C量上(表2)，反映在性能上SA210C的強度比SA210A-1的強度約高10% (表3)，其在設計溫度350℃～425℃ 區間的設計許用應力比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 語

(1)作為金屬設計溫度在350℃～425℃區間通常選用的鍋爐受壓件材料，SA210A-1的的設計許用應力較SA210C低約10%，較20G高約10%。

(2)考慮鍋爐用鋼的使用特點，為保證SA210A-1滿足材料標準和產品設計要求，應優化SA210A-1成分設計，在SA210A-1小口徑管采購技術條件中，增加Mn含量0.7的下限規定。