Y型過(guò)濾器不同標(biāo)準(zhǔn)20號(hào)鋼殼體材料化學(xué)成分的差異比較

20號(hào)鋼管因其韌性、塑性和焊接性均比較好，所以是Y型過(guò)濾器殼體常用材料，20號(hào)鋼管中，錳(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、碳(C)是決定鋼材性能的幾個(gè)主要受控元素。其中除C外，P、S的含量始終是決定鋼材性能優(yōu)劣的關(guān)鍵點(diǎn)，P含量高會(huì)導(dǎo)致“冷脆”，S含量高會(huì)導(dǎo)致“熱脆”。

不同標(biāo)準(zhǔn)的20號(hào)鋼管及等同美標(biāo)碳鋼材料的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

由表1可知其主要的差異：

1、高壓和石油裂化用Y型過(guò)濾器無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)(GB5310-2008、GB 6479-2013、GB 9948-2013)針對(duì)的是高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，對(duì)于有害元素P、S的控制值明顯嚴(yán)于低中壓鍋爐和輸送流體用無(wú)縫鋼管( GB 3087-2008、GB/T 8163- 2008)，此舉也會(huì)提高管材的的抗氫性能和焊接性能。ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料的S含量要求接近于低中壓鍋爐和輸送流體用的無(wú)縫鋼管( GB 3087-2008、GB/T 8163-2008)，但明顯高于高壓和石油裂化用無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)(GB 5310-2008、GB 6479-2013、GB 9948-2013)，ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)P元素的控制偏低。

2、C含量的高低決定著鋼材的強(qiáng)度，國(guó)標(biāo)20碳鋼管的強(qiáng)度差別不大，而ASTM標(biāo)準(zhǔn)碳鋼管材的剛度明顯高于國(guó)標(biāo)。

3、Cr和Cu的存在能顯著提高鋼的強(qiáng)度。ASTM碳鋼材料相對(duì)來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度高于國(guó)標(biāo)材料。

4、Mn在碳素鋼中主要是作為脫氧劑而添加的元素，能改善“冷脆”和“熱脆”現(xiàn)象，對(duì)提高屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度也有一定貢獻(xiàn)，ASTM標(biāo)準(zhǔn)材料在這點(diǎn)上也顯著優(yōu)于國(guó)標(biāo)材料。雖然ASTM A53 Gr.B的P含量最高，但其使用溫度可低至- 29℃，比國(guó)標(biāo)20號(hào)鋼的-20℃使用溫度范圍大。

整體來(lái)說(shuō)，國(guó)標(biāo)材料化學(xué)成分控制嚴(yán)于ASTM標(biāo)準(zhǔn)材料，其中國(guó)標(biāo)GB 5310-2008、GB 6479-2013和GB 9948-2013的防腐抗氫等性能最好，但ASTM的強(qiáng)度要更有優(yōu)勢(shì)。