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鉻鉬鋼是壓力容器常用鋼種之一,它廣泛用於煉油、化工各類加氫裝置和重整裝置中的臨氫設備上,具有優異的抗氫腐蝕性能和良好的高溫強度,是高溫高壓容器殼體和封頭的首選材料,是從事高溫高壓臨氫設備的設計人員必須瞭解和掌握的抗氫鋼或耐熱鋼鋼種。據此,本章就鉻鉬鋼的主要特性(耐熱性、抗氫性、回火脆性等),容器結構設計、製造過程中的檢測和熱處理,生產使用中的注意事項和最近進展作簡要介紹。

壓力容器用鉻鉬鋼的主要用途有兩個:

一是作為耐熱鋼使用

碳素銅的最高允許工作溫度一般在475℃以下,滿足不了高溫工況的需要。為此,在普通碳素鋼的基礎上,添加Cr、Mo、V等合金元素,建立起具有抗氧化性能好,高溫強度高的鉻鉬低合金鋼系列,這就是我們廣泛使用的中高溫用耐熱鋼,其中公稱成分為C-0.5Mo鋼的工作溫度可提高到500℃左右,在450℃~500℃溫度範圍內的持久強度極限比碳素鋼高1.5倍~2.0倍。Cr-Mo鋼的持久強度極限又遠高於C-0.5Mo鋼。壓力容器常用Cr-Mo鋼最高允許的工作溫度為550℃~575℃。5Cr-0.5Mo鋼的工作溫度可達600℃。Cr-Mo鋼和常用普通碳素銅在各個溫度下的許用應力【q】(取自於GB/T 150.2

二是作為抗氫鋼使用

抗氫鋼處於臨氫狀態下操作的壓力容器,氫會以原子的形態進入鋼中,其量隨著操作溫度和操作氫分壓的提高而增加,並和銅中的碳起化學反應生成甲烷,在空穴處集聚,壓力升高,最終導致鋼材破裂,這種現象就稱為“氫腐蝕”。為了避免氫腐蝕的發生,需要設法減少和防止鋼中甲烷的生成,在普通碳素銅的基礎上,添加阻止滲碳體分解和強碳化物形成元素Cr、Mo、V等,便可達到這個目的,這就是Cr-Mo鋼作為抗氫鋼並得到廣泛使用的主要原因。

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