Q460DR

1. 简要介绍

Q460DR是GB/T 713.3-2023标准中规定的一种高强度低温压力容器用钢板。它在不低于-70℃的低温环境下具有优良的冲击韧性，屈服强度不低于460MPa。该钢板通过微合金化和正火或调质热处理获得高强度与高韧性的结合，主要用于制造大型低温液体储罐、重型石化设备等关键承压设备。

2. 牌号释义

- Q：代表“屈”服强度的“屈”字汉语拼音首字母。
- 460：代表钢板厚度 ≤ 16mm 时的屈服强度下限值，单位为MPa。
- D：代表“低”温的“低”字汉语拼音首字母。
- R：代表“容”器的“容”字汉语拼音首字母。

3. 物理特性

Q460DR在常温下的典型物理性能包括：
- 密度：约7.85 g/cm³
- 弹性模量：约205 GPa
- 泊松比：约0.29
- 热导率：约44.0 W/(m·K) （在100°C时）
- 线膨胀系数：约11.5 × 10⁻⁶ /K （在20-100°C时）
关键特性：其核心价值在于优异的低温冲击韧性，夏比V型缺口冲击试验在-40°C或-70°C温度下必须满足标准要求的高冲击功值。

4. 化学特性（熔炼分析，%）

Q460DR的化学成分设计旨在保证高强度的同时，具备卓越的低温韧性和焊接性。
C（碳）≤0.18
Si（硅）  0.15~0.50
Mn（锰）1.40~1.70
P（磷）≤0.020
S（硫） ≤0.010
Nb（铌）0.010~0.050
V（钒）  0.020~0.060
Ti（钛） ≤0.030
Als（酸溶铝） ≥0.020
特点：采用低碳设计，碳当量（Ceq）和裂纹敏感系数（Pcm）被严格控制以保证焊接性；通过Nb、V、Ti等微合金元素进行细晶强化和沉淀强化；极低的磷、硫含量确保了钢的高纯净度和优异的低温韧性。

5. 应用领域

Q460DR专用于制造在低温环境下工作的焊接压力容器，典型应用包括：
- 低温液化气体储运设备：液化天然气（LNG）储罐、液氮/液氩储罐、液态二氧化碳储罐、液化乙烯（LEG）船用储罐。
- 石油化工设备：低温分离装置、低温换热器、深冷净化设备。
- 能源与重工业：重型化工领域的低温高压反应器、空分设备中的低温压力容器。

6. 测试及生产方法

- 生产方法：采用电炉或转炉冶炼，并经过炉外精炼（LF）和真空脱气（VD/RH）处理，以极大降低气体和杂质含量。轧制后通常进行正火（N） 或淬火+回火（Q+T） 热处理，以细化晶粒、获得均匀的显微组织，从而保证强度和低温韧性。
- 测试检验：除常规力学性能测试外，其核心检验项目是低温冲击试验。
    - 力学性能测试：拉伸试验（测定屈服强度、抗拉强度、延伸率）。
    - 低温冲击试验：在-40°C或-70°C（根据订单要求和技术条件）下的夏比（Charpy）V型缺口冲击试验，必须满足标准规定的冲击功最小值（例如，标准通常要求≥60J或更高）。
    - 无损检测：通常要求进行100%超声波探伤检测，确保内部质量。

7. 国际标准对应牌号

Q460DR是中国的低温高强度压力容器用钢，与国际上常用牌号有以下对应关系：
- 美国标准 (ASTM/ASME)：SA-738 Gr. B (ASTM A738/A738M)。这是一个经过热处理的碳锰硅钢板，专门用于低温压力容器，在性能和应用上最为接近。
- 欧洲标准 (EN)：P460NL1 或 P460NL2 (EN 10028-4)。根据其保证冲击韧性的温度（NL1用于-50°C，NL2用于-70°C），P460NL2与Q460DR更为接近。
- 日本标准 (JIS)：SLT-440 或 SLT-490 (JIS G 3127)。该标准专门针对低温压力容器用钢板，其强度级别和低温性能与Q460DR有对应关系。

注意：虽然这些牌号在强度级别和低温性能上相近，但在具体化学成分、热处理制度和冲击功要求等方面可能存在差异，在实际使用中需要根据具体标准要求进行选择和确认。