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本公司所售產(chǎn)品如不符合標(biāo)準(zhǔn)或合同所注明的技術(shù)要求,可全額退換貨物。所產(chǎn)生費(fèi)用全由本公司承擔(dān)。咨詢熱線:400-023-9500
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新聞信息
美標(biāo)碳鋼材質(zhì)與國標(biāo)碳鋼材質(zhì)技術(shù)參數(shù)對(duì)比
發(fā)布時(shí)間:2014-12-22 00:00:00 發(fā)布者:laochen

一、前言

    隨著我國加入WTO的深入,國際間的相互合作及工業(yè)材料國際化使用日益廣泛。近些年來,國內(nèi)的外資項(xiàng)目投資增長一年比一年擴(kuò)大,同時(shí),國內(nèi)資本在國外的項(xiàng)目投資也不斷增加。在這些投標(biāo)項(xiàng)目中,尤其在石油化工、造紙、電力、制藥等領(lǐng)域,材料的使用日益國際化,其中碳鋼材料的使用更為普通。另一方面,由于我們的國情所限,國內(nèi)材料的國際化工作還較滯后,尤其在碳鋼材料方面,目前市場還不能滿足對(duì)其國際化的要求。具體表現(xiàn)在:

⑴.一些國外投資項(xiàng)目或由國外設(shè)計(jì)的項(xiàng)目,普通碳鋼管件材料基本選擇ASTM A234 GR.WPB(以下簡稱WPB)材料,符合此要求的管件材料一般使用ASTM A106 無縫鋼管或ASTM A516 GR.60、ASTM A285 GR.C 碳鋼板材。根據(jù)目前國內(nèi)資源狀況,盡管在有批量訂貨的情況下,國內(nèi)相關(guān)鋼廠可以批量訂貨,但在很多數(shù)情況下,比如項(xiàng)目投資規(guī)模不大,需求達(dá)不到批量,或在工程后期的設(shè)計(jì)變更需補(bǔ)訂少量產(chǎn)品,均無法在市場上正常采購到相應(yīng)的原材料;

⑵.一些采用WPB 材料的項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后,進(jìn)行日常維護(hù)、維修、改造等工作中,仍需要相應(yīng)的WPB 材料,并且常常是緊急需求,此時(shí),如何及時(shí)解決原料問題顯得尤為重要。

同時(shí),在國產(chǎn)材料方面,碳鋼材料資源卻極其豐富,如20#鋼的無縫管,Q235A的鋼板,市場資源充足,隨時(shí)可以購買。本文擬就國際上用于管道配件制造最常用碳鋼材料ASTM A234 GR.WPB與國產(chǎn)碳鋼管件材料進(jìn)行初步比較,試圖找出二者之間可以相互替代的條件,以解決用GB標(biāo)準(zhǔn)的材料制造符合ASTM規(guī)范的產(chǎn)品,探索碳鋼管件國產(chǎn)化的路子,以解決國內(nèi)對(duì)WPB 管件的需求。

二、國內(nèi)管件用碳鋼材料:

   目前碳鋼對(duì)焊管件,國內(nèi)制造標(biāo)準(zhǔn)比較繁多,主要涉及國家標(biāo)準(zhǔn)GB12459、GB/T13401及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如:SH3408 、SH3409、HG/T21635 、HG/T21631以及電力、石油等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但從其使用材料的類別來分,不外乎兩類,一類用于制造無縫管件的無縫鋼管類,另一類用于制造焊縫管件的鋼板類。最常用的這兩類材料的標(biāo)準(zhǔn)見表1,其中用于碳鋼對(duì)焊管件的典型材料為:GB8163-20#、GB5310-20G 及 GB3274-Q235A、Q235B,這幾種材料的主要化學(xué)成份及機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)要求見表2。

   

表1 .碳鋼管件常用原材料標(biāo)準(zhǔn)

 

類別

標(biāo)準(zhǔn)類

內(nèi)容

典型鋼號(hào)

無縫管件

GB8163

輸送用流體無縫鋼管

20#

GB5310

高壓鍋爐用無縫鋼管

20G

有縫管件

GB3274

碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱軋厚鋼板和鋼帶

Q235AQ235B

 

         表2 管件常用原材料的化學(xué)成份及機(jī)械性能(標(biāo)準(zhǔn)值)

 

材料級(jí)別

C

(Wt%)

Si

(Wt%)

Mn

(Wt%)

P

(Wt%)

S

(Wt%)

抗拉

強(qiáng)度TS(Mpa)

屈服

強(qiáng)度

YS(Mpa)

延伸率E(%)

沖擊功

AK(J)

硬度HB

GB8163-20#

0.17-0.24

0.17-0.37

0.35-*0.65

≤0.035

≤0.035

390-530

≥275

≥20

---

 

GB5310-20G

0.17-0.24

0.17-0.37

0.35-0.65

≤0.03

≤0.03

410-550

≥245

≥24

≥35

 

GB3274-Q235A

0.14-0.22

≤0.30

0.30-0.65

≤0.05

≤0.045

375-500

≥235

≥26

---

 

GB3274-Q235B

0.12-0.20

≤0.30

0.30-0.70

≤0.045

≤0.045

375-500

≥235

≥26

≥27

 

 

 

三.ASTM A234 Gr.WPB材料概況:

    WPB材料是目前國際上最為常用的用于中、高溫條件下的碳鋼管件材料,其來源可以是鋼管,如ASTM A106 Gr.C ,也可以是鋼板,如ASTM A285 GR.C。其主要的化學(xué)成份及機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)要求見表3。

表3   ASTM A234 GR.WPB化學(xué)成份及性能指標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)值)

 

材料級(jí)別

C

(Wt%)

Si

(Wt%)

Mn

(Wt%)

P

(Wt%)

S

(Wt%)

抗拉

強(qiáng)度TS(Mpa)

屈服

強(qiáng)度

YS(Mpa)

伸長率E(%)

沖擊功

AK(J)

硬度HB

ASTM

A234 WPB

≤0.30

≥0.10

0.29-1.06

≤0.05

≤0.058

415-585

≥240

20

---

≤197

 

四、國產(chǎn)碳鋼材料的實(shí)際供貨參數(shù):

    我們通過對(duì)目前市場上最普及的寶鋼、成都無縫及包頭等幾大鋼材生產(chǎn)的無縫鋼管(GB8163-20#),武鋼、南鋼產(chǎn)的中厚熱軋?zhí)间摪澹℅B3274-      Q235A/B)的實(shí)際供貨數(shù)值的進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

表4   幾種常見無縫管及鋼板化學(xué)成份及性能統(tǒng)計(jì)表(供貨值)

 

品種

鋼號(hào)

規(guī)格范圍

涉及產(chǎn)地

統(tǒng)計(jì)

爐號(hào)量

供貨數(shù)值范圍

C

Si

Mn

P

S

Ts

Ys

E

HB

無縫管

GB8163

20

21.3*3~

630*18

寶鋼

成鋼

包鋼等

185

0.17

-

0.22

0.20

-

0.28

0.45

-

0.64

0.005

-

0.023

0.001-

0.019

430-

550

260

-

350

24-38

155-185

無縫管

GB5310

20G

21.3*3-

426*14

寶鋼

成鋼

包鋼

63

0.18

-

0.21

0.22

-

0.26

0.45

-

0.55

0.005

-

0.019

0.001-

0.017

420-

520

250

-

330

28-38

145-165

鋼板

GB3274

Q235A

δ=4-30

武鋼

南鋼

247

0.16

-

0.22

0.16

-

0.37

0.39

-

0.60

0.011

-

0.025

0.010-

0.035

405

-

495

255

-

360

25-37

140-170

鋼板

GB3274

Q235B

δ=4-30

武鋼

南鋼

163

0.13

-

0.18

0.16

-

0.27

0.39

-

0.57

0.010

-

0.029

0.014

-

0.035

410

-

475

260

-

320

25-36

140-170

 

注: 表中符號(hào)意義及單位同表2、表3

 

五、國產(chǎn)碳鋼材料與ASTM A234 GR.WPB的比較:

    表2及表3列出了國產(chǎn)碳鋼材料及WPB的主要化學(xué)成份要求及機(jī)械性能指標(biāo),這些數(shù)據(jù)包含了標(biāo)準(zhǔn)材料的主要要求,也就是說,在目前國際、國內(nèi)冶金水平條件下,只要能符合表2、表3的要求,其材料性能即可認(rèn)為是符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求(表中未列的一些輔助要求,視同認(rèn)為可以100%符合)同時(shí)也可認(rèn)為國內(nèi)、國外材料間除表2、表3所列項(xiàng)目外,其余要求可以認(rèn)為是一致的,在此不作比較。

1 標(biāo)準(zhǔn)值與標(biāo)準(zhǔn)值的比較:

⑴化學(xué)成份的比較:
    由表2、表3看出:國產(chǎn)類材料含C量為0.12---0.24%,完全符合WPB C≤0.3%的要求,國產(chǎn)原材料Mn:0.35―0.70%, 完全符合WPB Mn::0.29―1.06%的要求,國產(chǎn)原材料:P、S: ≤0.045%也完全符合 WPB P≤0.05%、S≤0.058%的要求,Si含量國產(chǎn)原材料20#及20G與WPB要求完全符合。
    Q235A及Q235B中Si的含量要求與WPB與相互交叉部分,不是完全一致,但由表4看出,在實(shí)際上供貨數(shù)值中,Q235A及Q235B的含Si量均在0.16―0.22%之間,因此,對(duì)于實(shí)際上供貨的Q235A、Q235B 材料,Si的含量也是與WPB相一致的。
    由上看出:就標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來說,國產(chǎn)類碳鋼材料在化學(xué)成份方面20#及20G與WPB完全相一致,Q235A、Q235B 除Si以外,其余也均與WPB一致,且Si的含量實(shí)際供貨數(shù)值可以有選擇地保證與WPB一致。

⑵性能指標(biāo)的比較:

    由上看出,盡管兩類材料在化學(xué)成份要求上可以保持一致, 但由于國產(chǎn)碳鋼材料中碳含量的實(shí)際供貨值( 0.13-0.22% )明顯處于WPB要求的≤0.30%的下限值(盡管其處于要求范圍內(nèi)), 這就直接導(dǎo)致了在標(biāo)準(zhǔn)要求方面, 國產(chǎn)類材料強(qiáng)度要求的下限低于WPB的標(biāo)準(zhǔn)要求, 由表2、表3 可以看出, 除20G以外,國產(chǎn)類材料的抗拉強(qiáng)度下限標(biāo)準(zhǔn)值為375---410MPa, 屈服強(qiáng)度下限標(biāo)準(zhǔn)值為235Mpa,分別低于WPB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的415MPa及240MPa的要求。但同時(shí), 在材料塑性指標(biāo)方面, 也正因?yàn)閲a(chǎn)類材料含碳量低于WPB的要求,國產(chǎn)類材料延伸率(E%)的標(biāo)準(zhǔn)要求(≥20-26%)卻完全高于WPB的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)(≥20%)

    由上看出:就標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來說,國產(chǎn)類碳鋼材料在性能指標(biāo)方面的要求均低于WPB的要求。也正由于此,,致使國產(chǎn)類碳鋼材料在眾多的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,被判定不能替代WPB的使用。
綜上,從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比較得出結(jié)論:國產(chǎn)類碳鋼材料20#、20G、 Q235A、Q235B與ASTM A234 WPB在化學(xué)成份方面是基本一致的(其中Q系列鋼中Si含量需擇選),而性能指標(biāo)低于WPB的要求。

2 國產(chǎn)材料的供貨指標(biāo)值與WPB標(biāo)準(zhǔn)值的比較:

    盡管從標(biāo)準(zhǔn)的角度來看,似乎國產(chǎn)材料無法替代WPB,但我們從國產(chǎn)材料的實(shí)際供貨值來分析,仍可以尋找到一些具有實(shí)際替代價(jià)值的結(jié)論,由前分析,影響替代成立主要有兩個(gè)方面:
⑴Q系列鋼板中Si含量問題;
⑵所有國產(chǎn)材料性能標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)低于WPB的標(biāo)準(zhǔn)要求。
    通過比較表3及表4,我們可以看出:
⑴Q系列鋼板中SI含量的實(shí)際供貨值均在0.13―0.22%之間, 符合WPB SI≥0.1%的要求。
⑵國產(chǎn)類材料20#、20G鋼管的性能指標(biāo)實(shí)際供貨值:Ts為420-550Mpa,Ys為250-350Mpa,延伸率EL為24%-38%, HB為145-185(經(jīng)實(shí)際測量, 管件硬度與原料硬度基本一致), 所有被測爐號(hào)性能強(qiáng)度指標(biāo)值均符合WPB標(biāo)準(zhǔn)的要求;
⑶國產(chǎn)類材料Q235A、Q235B鋼板的性能指標(biāo)實(shí)際供貨值:Ts為405-495Mpa,其中小于410Mpa的只有兩爐(低于WPB的要求),占總爐數(shù)的0.8%;Ys為255-360Mpa,符合WPB的要求;延伸率EL為25%-37%,符合WPB的要求; HB為140-170(經(jīng)實(shí)際測量, 管件硬度與原料硬度基本一致),符合WPB的要求。

六:結(jié)論:
    通過對(duì)國產(chǎn)GB8163-20#及GB5310-20G無縫鋼管及GB3274-Q235A、Q235B中厚板的化學(xué)成份及機(jī)械性指標(biāo)與ASTMA234GR.WPB在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及實(shí)際供值之間的比較,在受統(tǒng)計(jì)的爐批范圍內(nèi),國產(chǎn)碳鋼類無縫鋼管100%市供產(chǎn)品可以符合ASTMA234Gr.WPB的要求;國產(chǎn)碳鋼類板材中99%以上的市供產(chǎn)品可以符合ASTMA234Gr.WPB的要求。通過在采購原材料時(shí),有選擇地控制進(jìn)貨材料的成份和性能指標(biāo),用國產(chǎn)碳鋼材料可完全滿足ASTM A234Gr.WPB要求.

 




 
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