留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

低温钢的机理及研发进展和展望

杨晓峰 班慧勇 陈宏 罗云兵

杨晓峰, 班慧勇, 陈宏, 罗云兵. 低温钢的机理及研发进展和展望[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(1): 1-8. doi: 10.13206/j.gjgS21111001
引用本文: 杨晓峰, 班慧勇, 陈宏, 罗云兵. 低温钢的机理及研发进展和展望[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(1): 1-8. doi: 10.13206/j.gjgS21111001
Xiaofeng Yang, Huiyong Ban, Hong Chen, Yunbing Luo. Mechanism, Research Advances and Prospect of Steel for Cryogenic Service[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(1): 1-8. doi: 10.13206/j.gjgS21111001
Citation: Xiaofeng Yang, Huiyong Ban, Hong Chen, Yunbing Luo. Mechanism, Research Advances and Prospect of Steel for Cryogenic Service[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(1): 1-8. doi: 10.13206/j.gjgS21111001

低温钢的机理及研发进展和展望

doi: 10.13206/j.gjgS21111001
详细信息
    作者简介:

    杨晓峰,男,1994年出生,博士研究生。

    通讯作者:

    班慧勇,男,1985年出生,博士,副教授,banhy@tsinghua.edu.cn。

Mechanism, Research Advances and Prospect of Steel for Cryogenic Service

  • 摘要: 钢材低温脆断是钢结构工程面临的一大挑战,严重威胁低温环境下的结构安全。低温钢因其低温韧性较好,韧-脆转变温度较低,被广泛应用于各种液态气体储罐、管道及低温环境中的设备等。为全面了解低温钢的性能特点、冷脆机理和发展现状,介绍了低温钢的概念和国内外规范中相关规定,总结了低温韧-脆转变的经典理论,包括经典力学理论、晶格位错理论、能量理论和统计理论,并基于晶格位错理论详细阐述了低温下钢材性能变化的微观机理,分析了钢材韧-脆转变的主要影响因素以及低温下钢材的韧化机理及措施,明晰了当前低温钢研发的主要思路;此外,还介绍了当前低温钢的总体分类和产品系列。目前低温钢研发工作主要针对Ni系低温钢和高锰奥氏体低温钢,通过对比国内外标准中关于各类Ni系低温钢的化学成分含量及性能要求,介绍了我国低温钢的发展现状,并结合南极工程,对我国当前主要低温钢材用于建筑结构提出了设想,以进一步促进低温钢材料和结构应用的发展。
  • [1] 王元清,冯宝锐,石永久,等.考虑低温冷脆钢结构构件的实用简化设计方法[J].钢结构,2008,23(12):1-5.
    [2] 李先林.南极泰山科考站结构设计[J].建筑结构,2017,47(7):30-32.
    [3] 孙弘历,段梦凡,赵海湉,等.国内外南极科考站建筑节能策略[J].建筑节能,2020,48(9):1-7.
    [4] Verma V K,Krueger S P.Selection of appropriate materials at the south pole for the 9-meter full motion antenna[C]//Proceedings of the Ninth Biennial ASCE Aerospace Division International Conference.Houston:United States,2004:759-766.
    [5] 张文锋.不同热处理工艺对09MnNiDR钢显微组织和力学性能的影响[D].上海:上海交通大学,2015.
    [6] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.压力容器:第1部分:通用要求:GB 150.1-2011[S].北京:中国标准出版社,2011.
    [7] 邱正华,张桂红,吴忠宪.低温钢及其应用[J].石油化工设备技术,2004,25(2):43-46.
    [8] 张丽红,陈芙蓉.低温钢及其低温韧性研究现状[J].电焊机,2020,50(12):88-91.
    [9] 史伟,赵江涛,王顺花,等.12Cr2Mo1R钢的韧脆转变机理[J].金属热处理,2015,40(2):110-113.
    [10] 陈航,杨莉.韧脆转变临界事件的探讨[J].甘肃科技,2005(9):88-90.
    [11] Kawasaki T,Nakanishi S,Sawaki Y,et al.Fracture toughness and fatigue crack propagation in high strength steel from rom temperature to -180℃[J].Engineering Fracture Mechanics,1975,7(3):465-472.
    [12] 王元清,廖小伟,贾单锋,等.钢结构的低温疲劳性能研究进展综述[J].建筑钢结构进展,2018,20(1):1-11.
    [13] 薛春芳,王新华,辛义德.含铌微合金钢强韧化机理[J].金属热处理,2003,28(5):15-17.
    [14] 甘晓龙,岳江波,杜涛,等.钛铌微合金化钢强韧化机理研究[J].热加工工艺,2013,42(22):89-91.
    [15] 王璐.铌和热处理工艺对低温钢组织和性能的影响[D].郑州:郑州大学,2011.
    [16] 孟根巴根.9Ni钢焊接材料及接头组织和性能研究[D].包头:内蒙古工业大学,2009.
    [17] 王璐达.低温钢焊接接头性能及强韧机理分析[D].上海:上海交通大学,2014.
    [18] 许立雄,武会宾,牟丹.两相区淬火对7Ni钢微观组织和力学性能的影响[J].材料工程,2018,46(8):113-119.
    [19] Zhao X Q,Pan T,Wang Q F,et al.Effect of intercritical quenching on reversed austenite formation and cryogenic toughness in QLT-processed 9% Ni steel[J].Journal of Iron and Steel Research International,2007,14(5):240-244.
    [20] 张勇.低温压力容器用钢的现状与发展概况[J].压力容器,2006(4):31-34.
    [21] 黄维,高真凤,张志勤.Ni系低温钢现状及发展方向[J].鞍钢技术,2013(1):10-14.
    [22] ASME.Specification for pressure vessel plates,alloy steel,nickel:ASME SA-203/SA-203M[S].New York:ASME,2002.
    [23] 日本工业标准调查会.低温服役用镍系钢板:JIS G 3127[S].东京:日本标准协会,2005.
    [24] BSI.Flat products made of steels for pressure purposes-Part 4:Nickel alloy steels with specified low temperature properties:BS EN 10028-4:2003[S].London:BSI,2003.
    [25] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.低温压力容器用钢板:GB 3531-2014[S].北京:中国标准出版社,2014.
    [26] ISO.Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-Part 4:Nickel-alloy steels with specified low temperature properties:ISO 9328-4:2018[S].Geneva:ISO,2018.
    [27] ASTM.Standard specification for pressure vessel plates,alloy steel,quenched and tempered 7,8,and 9% Nickel:ASTM A553/A553M:2017[S].Commonwealth of Pennsylvania:ASTM,2017.
    [28] BSI.Steels for pressure purposes part 2:specification for alloy steels:plates:BS 1501-2:1988[S].London:BSI,1988.
    [29] 王德庆.高锰奥氏体低温钢的组织与性能[J].低温与特气,1984(3):27-37.
    [30] 中国特钢企业协会.低温压力容器用高锰奥氏体钢板:T/SSEA 0060-2020[S].北京:冶金工业出版社,2020.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  559
  • HTML全文浏览量:  77
  • PDF下载量:  27
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-10
  • 网络出版日期:  2022-04-22

目录

    /

    返回文章
    返回