壓力容器鍛件所用的全部金屬材料要具有優良的性能,包括材料的力學性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。
它們的每一種材料的性能都是固定不變的。從它們性能比較的角度出發,常常會出現材料間的“優”和“劣”的問題。但每種壓力容器對對材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的,所以,材料代用中的“優”與“劣”判斷所以我們要從實際出發,具體問題具體分析。
下面,筆者基于自身的一些相關經驗,主要探討了幾種典型的“以優代劣”問題。
壓力容器鍛件制作中,在強度、力學特征等機械能方面,其常用到的低合金鋼盡管明顯優于碳素鋼,但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說,強度級別高的,其冷加工性能與可焊性就較差,二者負相關。所以在進行這方面的代用時,應相應調整焊接工藝,在熱處理時也可能會有相應變化,應給予充分重視。
材料代用時進行細致、周全的考慮,否則壓力容器實際使用中可能會出現各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環境下及存在應力腐蝕開裂風險的設備中,容器對應力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強度級別的提高而增大,二者正相關。此時若將20R和Q235和20R系列的鋼材用16MnR等低合金鋼待用就極易產生問題,因此,此類“以優代劣”行徑在原則是行不通的,應當被禁止。鎮靜鋼在許多性能方面上,鎮靜鋼都比沸騰鋼要更占優勢,但在搪玻璃容器制造時,鎮靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
一般來說, 不銹鋼的耐腐蝕性較出色但在含有氯離子的環境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
和普通不銹鋼相比,超低碳不銹鋼雖然具有價格優勢和良好的耐腐蝕性,但前者的高溫熱強性卻更為出色。一般情況下,為了提高耐腐蝕性,需降低炭含量,而為了提高高溫性,則要提高炭的含量。故而,此種情況下的“以優代劣”,要尤其精確設計設備溫度,如有必要,應當重新計算。
