这个标准是 EN 10028 系列 中另一个关键的具体产品标准。它专门规定了可焊接的细晶粒钢,并以正火状态交货的钢板的技术要求。
核心目的与适用范围
目的:提供一类具有优良韧性和良好焊接性能的钢材,主要用于制造在低温或常温下服役、需要高安全性的焊接结构压力设备。
适用范围:适用于制造诸如低温储罐、球罐、大型压力容器、工程机械等对材料的低温冲击韧性和焊接性有苛刻要求的设备。
与EN 10028-1的关系
与第2部分一样,EN 10028-3也必须与第1部分结合使用:
EN 10028-1 规定了通用的交货技术条件、检验和验收规则。
EN 10028-3 规定了具体细晶粒钢钢号的化学成分、力学性能等。
核心概念解析
细晶粒钢:
指通过向钢中添加微合金元素(如铌、钒、钛),并通过控制轧制和正火热处理,获得非常细小的晶粒结构的钢材。
核心优势:根据霍尔-佩奇公式,晶粒越细,材料的强度和韧性同时提高。这是它同时具备高强度和优良低温韧性的根本原因。
正火:
细化晶粒,使组织均匀化。
消除因轧制或不当焊接产生的内应力。
获得稳定且一致的力学性能,特别是优异的韧性。
这是标准规定的强制性交货状态。正火处理是将钢板加热到奥氏体化温度以上,保温一段时间后在空气中冷却。
目的:
核心内容要求
EN 10028-3:2017 详细规定了以下内容:
1. 钢号与分类
钢号的命名遵循特定的规则,通常能反映其最小屈服强度和质量等级:
格式为:P XXX L / LT / L1 / L2 ...
L: 表示在低温下测试冲击功。
数字(1, 2, 3...): 表示不同的保证冲击韧性水平,数字越高通常要求越严格。
例如:P355N L2 表示在-50°C下进行冲击测试。
P: 代表压力用途。
XXX: 代表最小屈服强度值(单位为MPa),例如 355、420、460。
L / LT ...: 代表质量等级,直接关联到冲击韧性要求。
2. 化学成分
严格规定了碳当量(CEV)和焊接裂纹敏感性指数(Pcm)的限值,以确保优异的焊接性,降低焊接冷裂纹的风险。
对微合金元素(Nb, V, Ti)的含量有明确规定,以控制晶粒细化效果。
对磷、硫等有害元素含量有严格限制。
3. 力学性能
室温性能:规定了屈服强度、抗拉强度和伸长率的最小值。
冲击韧性:这是本标准的核心。它根据质量等级,规定了在不同低温下(如 0°C, -20°C, -30°C, -50°C, -60°C)必须达到的最小夏比V型缺口冲击功值。
4. 交货状态
明确要求钢板必须以正火(+N) 状态交货。这是获得细晶粒组织和保证冲击韧性的必要条件。
常见的钢号举例
P275NL / P275NL1 / P275NL2
P355NL / P355NL1 / P355NL2(非常常用)
P460NL / P460NL1 / P460NL2
(注:NL后面的数字1和2通常代表不同的冲击测试温度和要求,具体需查标准表格。)
与EN 10028-2的主要区别
| 特性 | EN 10028-2 (具有规定高温性能) | EN 10028-3 (可焊接细晶粒钢,正火) |
|---|---|---|
| 主要应用 | 高温环境(抗蠕变) | 低温/常温环境(高韧性) |
| 核心性能 | 高温强度、蠕变强度 | 低温冲击韧性、焊接性 |
| 合金设计 | 通常含有较多的Cr, Mo等 | 主要通过Nb, V, Ti微合金化 |
| 交货状态 | 正火、淬火+回火等 | 强制正火 |
| 钢号示例 | P235GH, P265GH, P11, P91 | P355NL1, P460NL2 |
与法规的关系
同样,该标准是欧盟 压力设备指令 2014/68/EU 的协调标准。当压力设备的设计工况涉及低温或对韧性有特殊要求时,选用符合EN 10028-3的钢材是确保安全合规的关键。
总结
EN 10028-3:2017 是低温、高韧性压力设备选材的quanwei指南。
对于设计者和制造商而言:
选型场景:当您的压力设备设计温度低于0°C,或即使在常温下但需要承受冲击载荷、且对焊接质量和安全性有极高要求时,应优先从此标准中选材。
性能保证:它通过“细晶粒”和“正火”的强制性要求,确保了材料zhuoyue的低温韧性和焊接可靠性。
明确标识:其钢号命名规则清晰地指明了材料的强度等级和韧性质量等级,便于准确采购和验收。
简而言之,如果您制造的设备需要在寒冷环境下安全运行,或者需要承受巨大的冲击,EN 10028-3就是您必须遵循的材料标准。