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标题: 14Cr1MoR是什么材质14Cr1MoR与SA387GR11CL2区别14Cr1MoR切割 [打印本页]

作者: 王乐13592193328 时间: 2025-7-15 09:42
标题: 14Cr1MoR是什么材质14Cr1MoR与SA387GR11CL2区别14Cr1MoR切割
14Cr1MoR基本信息概述

14Cr1MoR是中国国家标准（GB/T 713）中定义的压力容器用铬钼合金钢板，属于低合金耐热钢，核心体系为1Cr-0.5Mo（1%铬-0.5%钼），专为高温高压（尤其是临氢）环境设计。

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14Cr1MoR其通过优化合金成分与热处理工艺，具备优异的高温强度、抗氢腐蚀性能及焊接稳定性，是国内石油化工、电力、煤化工等行业核心压力容器（如反应器、换热器、锅炉汽包）的关键材料。

14Cr1MoR关键特性

14Cr1MoR材质成分

14Cr1MoR核心成分（GB/T 713规定）：
碳（C）≤0.17%，铬（Cr）1.00%-1.50%，钼（Mo）0.40%-0.60%，硅（Si）0.15%-0.40%，锰（Mn）0.40%-0.70%，磷（P）≤0.030%，硫（S）≤0.020%，镍（Ni）≤0.30%，铜（Cu）≤0.20%。
- 元素作用：
- 铬（Cr）：1.00%-1.50%的铬含量提升材料抗氧化性和抗氢腐蚀能力，形成致密氧化膜阻止介质渗透；
- 钼（Mo）：0.40%-0.60%的钼增强高温强度与抗蠕变性能，确保材料在长期高温（≤520℃）下的稳定性；
- 低碳（≤0.17%）：减少焊接时碳化物析出导致的脆化，优化焊接性；低硫磷控制降低杂质对韧性的损害，避免晶间腐蚀。

14Cr1MoR力学性能

14Cr1MoR常温性能（交货状态：正火+回火）：
抗拉强度510-650MPa，屈服强度≥315MPa，伸长率≥19%，断面收缩率≥45%；
冲击韧性：0℃ V型缺口冲击功≥34J（厚度≤100mm），-20℃冲击功≥27J（根据设计要求，部分场景需≥34J），硬度≤179HB。
- 高温性能：
在450-520℃高温下保持稳定力学性能，500℃时10万小时蠕变断裂强度约60-80MPa，可长期耐受高温高压介质（如过热蒸汽、氢气）。

14Cr1MoR加工与焊接特性

- 焊接性：属易焊接材料，但因铬钼钢淬硬倾向较强，需控制焊接工艺：
- 预热温度：150-250℃（根据板厚调整，厚度＞30mm时建议≥200℃）；
- 焊接材料：匹配低氢型焊条（如R307）或焊丝（如H08CrMoA），确保合金成分一致；
- 焊后热处理（PWHT）：温度650-700℃，保温时间≥1小时/25mm厚度，消除焊接应力并软化淬硬组织，避免冷裂纹。
- 成型性：可通过热轧、冷弯加工，冷弯半径≥3倍板厚（厚度≤16mm时），避免过度变形导致性能劣化。

14Cr1MoR热处理要求

- 交货状态：需经“正火+回火”处理，以获得均匀的回火索氏体（或贝氏体）组织：
- 正火：温度900-950℃，保温时间按板厚计算（1.5-2分钟/mm），空冷或风冷，细化晶粒；
- 回火：温度680-720℃，保温时间≥2小时（厚板需延长），缓慢冷却，平衡强度与韧性。
- 组织作用：回火索氏体结构可抑制高温下碳化物析出，确保长期服役的稳定性，降低回火脆性风险。

14Cr1MoR标准与执行

- 核心标准：执行GB/T 713《锅炉和压力容器用钢板》，其中“R”为“压力容器用”的代号，区别于一般结构钢；
- 附加要求：根据应用场景，可附加“抗氢致开裂（HIC）”“抗硫化物应力腐蚀（SSC）”检验（按NB/T 47013），或低温冲击（-40℃）要求，需在订单中明确；
- 与国际材料对应：成分与性能接近ASME SA387Gr11CL2（1.25Cr-0.5Mo），但执行标准不同，14Cr1MoR更适配国内工程设计规范（如GB 150）。

14Cr1MoR应用场景

- 石油化工：加氢精制反应器、合成氨塔、高压换热器（耐受氢气、硫化氢等腐蚀介质）；
- 电力行业：亚临界锅炉汽包、过热器集箱（工作温度450-540℃，压力10-18MPa）；
- 煤化工：煤气化炉外壳、甲醇合成反应器（高温煤气与催化剂环境）；
- 核电领域：核反应堆辅助压力容器（需满足抗辐照与密封性要求）。

14Cr1MoR与同类材料的对比

特性 14Cr1MoR 15CrMoR（GB/T 713） SA387Gr11CL2（ASTM）
合金体系 1Cr-0.5Mo 1.25Cr-0.5Mo 1.25Cr-0.5Mo
碳含量 ≤0.17% ≤0.18% ≤0.17%
适用温度 ≤520℃ ≤500℃ ≤480℃
焊接预热 150-250℃ 150-200℃ 200-250℃
典型应用加氢反应器、亚临界锅炉中温压力容器、蒸汽管道进口设备配套反应器
成本中等略低较高（进口材料）

14Cr1MoR检验与质量控制

- 常规检验：化学成分分析（光谱/化学法）、力学性能测试（拉伸、冲击）、硬度检测（≤179HB）、金相组织检验；
- 无损检测：厚度＞20mm的钢板需100%超声探伤（符合GB/T 2970 Level Ⅱ），表面质量需通过磁粉探伤（关键焊缝）；
- 临氢设备特殊检验：HIC试验（NACE TM0284）要求裂纹长度率（CLR）≤15%、裂纹厚度率（CTR）≤5%，SSC试验（NACE TM0177）需无裂纹。

14Cr1MoR总结

14Cr1MoR作为国内压力容器用铬钼钢的典型代表，以1Cr-0.5Mo的合金设计平衡了高温强度、抗腐蚀性能与加工经济性，广泛适配石油化工、电力等行业的高温高压设备。其与国际材料的兼容性及符合国内标准的特性，使其成为国内工程中替代进口材料、降低成本的优选，是保障关键设备长期安全运行的核心材料之一。

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