解读美国ASME规范中SA516材料Word格式文档下载.docx
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δ≤1/2in（12.5mm）
δ＞1/2～2in（12.5～50mm）
δ≤2～4in（50～100mm）
δ≤4～8in（100～200mm）
δ＞8in（200mm）
≤0.18
≤0.20
≤0.22
≤0.24
≤0.26
≤0.21
≤0.23
≤0.25
≤0.27
≤0.28
≤0.29
≤0.30
≤0.31
δ=3～200mm
≤0.20②）
Mn
熔炼分析
成品分析
0.60～0.90
0.55～0.98
0.85～1.20
0.79～1.30
1.20～1.60②
δ＞1/2in（12.5mm）
0.60～1.20
0.55～1.30
Si
0.15～0.40
0.13～0.45
≤0.55②
P①
S①
≤0.035
≤0.025②
≤0.015②
注：
①对熔炼分析和成品分析都适用；
②仅指熔炼分析。
表2拉伸性能对比
牌号
等级/厚度
抗拉强度MPa
屈服强度
Mpa
伸长率%
（标距200mm）
（标距50mm）
A%
55
60
65
70
380～515
415～550
450～585
485～620
205
220
240
260
≥23
≥21
≥19
≥17
≥27
≥25
----
δ=3～16mm
δ＞16～36mm
δ＞36～60mm
δ＞60～100mm
δ＞100～150mm
δ＞150～200mm
510～640
500～630
490～620
480～610
470～600
345
325
315
305
285
265
-------
≥20
3、冲击功的分析
冲击功（夏比V型缺口）对比详见表3。
从表3可以得出以下结论：
（1）SA-516（如订货单中规定增加“S5夏比V型缺口冲击试验”项目）在-29～-50℃范围内有低温冲击功性能要求，可用于相适宜的低温工况下。
（2）Q345R只做0℃的冲击功试验，故一般情况下，Q345R用于0℃以上工况。
根据需方要求，经供需双方协议，Q345R钢板可进行-20℃冲击试验，代替GB713-2008标准中表2的0℃冲击试验，其冲击功值应符合GB713-2008标准中表2规定。
Q345R钢板夏比V型缺口冲击试样的取样方向为横向，而SA-516即使增加了“S5夏比V型缺口冲击试验”，其试样的取样方向还是纵向，而钢板的纵、横向性能还是有差别的（纵或横向，两者比例约0.7：
1）。
因此，在设计中应注意，Q345R不得用于低温容器（≤-20℃）。
但16MnDR是可以用于低温容器的制造，特别需要指出的是：
SA-516虽然可以用于低温容器（≤-20℃）的设计选材的，但是必须在订货合同中增加“S5夏比V型缺口冲击试验”项目，并要求供货商提供横向冲击功值，否则，供货商提供的SA-516不做夏比V型缺口冲击试验或不保证钢板的冲击功，这样的钢板也不得用于低温压力容器。
表3冲击功对比
试验温度，℃（°
F）
V型冲击功
δ≤25mm
δ＞12.5～50mm
δ＞50～75mm
δ＞75～125mm
Akv（纵向），（J）
-51
（-60）
-46
（-50）
Average≥18J、Individual≥14J
-40
（-40）
-32
（-25）
-35
（-30）
-29
（-20）
Average≥20J、Individual≥16J
δ=3～200mm0℃
Akv（横向），（J）34
二、SA516Gr70材料的验收
1标准名称
SA-516/SA-516M标准名称为：
“中、低温压力容器用碳钢板”，与ASTM标准A516/A516M-06完全等同。
2牌号表示方法
标准名称①+等级②+级别③+MT或G④+LTV或LTD⑤
1SA-516/SA-516M，其中M表示为：
SI单位，现代公制单位。
②英文为：
Grade缩写Gr或者GR。
③英文为：
Clss缩写Cl或者CL。
④MT表示要求热处理并且按要求作了热处理的每张钢板，G表示还未经过热处理。
⑤LTV表示夏比V型缺口试验，LTD表示落锤试验。
例如：
SA516Gr70MTLTV（或者SA516-485NMTLTVN为正火钢板）表示等级为70等
级，抗拉强度485～620MPa，每张钢板按要求作了热处理，该材料已经过夏比V形缺口试验。
3订货须知
3.1订货单应包括下列资料，必须时对采购材料作适当的说明：
3.1.1数量（钢板的重量或数量）。
3.1.2尺寸。
3.1.3材料名称（例如碳钢板、合金钢板）。
3.1.4标准号（包括型号、级别和类别）和标准颁布的年号。
3.1.5状态（如轧态、正火、淬火加回火等等，如设计制造厂进行热处理，必须予以说明同样如买方指定热处理规范，也必须说明）。
3.1.6如有冲击试验要求（对夏比V型缺口冲击试验包括试样取向，试验温度和验收标准。
对落锤试验给出试验温度）。
3.1.7如果适用，对铝以外的细化晶粒用元素的限制。
3.1.8油漆标志。
3.1.9可能有的补充要求（试样热处理，特殊冲击试验要求等）。
3.1.10可能有的附加要求。
4引用标准
下列标准所包括的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
凡是标注年份或版本的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
未注明年份（或版本）的引用标准采用最新版本。
ASMESA-20/SA-20M压力容器用钢板通用要求
ASMESA370钢制品力学性能试验方法和定义标准
ASMESA-516/SA-516M中、低温压力容器用碳钢板（07版及2008增补要求）
ASMESA-578/SA-578M特殊用途普通钢板和复合钢板超声直射波检验
ASTMSA-770/SA-770M特殊用途钢板板厚方向拉伸试验
ASTME21金属材料高温拉伸试验检测方法
ASTME165液体渗透检验方法
ASTME290材料的弯曲试验方法
ASTME709磁粉检验方法
JB/T4730.3承压设备无损检测
5一般要求
供货的材料除应符合本技术条件规定外，其他未提及项目应符合标准ASMESA-516/SA-516M2010版要求。
6技术条件
6.1冶炼方法
钢应为完全镇静钢，细晶处理，并进行真空处理。
钢的冶炼方法必须在质量证明书备注栏上注明。
6.2化学成分
钢板的熔炼分析应符合表4规定。
表4熔炼成分（wt％）
化学
C
P
S
Cr
（1）
Mo
（1）
熔炼分析
0.15～0.60
0.85～1.70
≤0.025
≤0.015
≤0.08
Ni
（1）
V
Nb
Ti
Cu
（1）
（2）
Sn
（2）
Alt（3）
N（3）
熔炼
分析
≤0.02
≤0.03
提供数据
≥0.02
≤0.012
注1：
（1）对熔炼分析Cr+Mo+Ni+Cu≤0.70%；
（2）对熔炼分析Cu+6Sn≤0.33%；
（3）对熔炼分析Alt/N≥2
每炉钢除进行熔炼分析外，还应抽取一块进行成品分析，上述表4中的每种残留元素的值也应打印在质保书上。
成品分析的试样可取自破断的拉伸试样或在靠近拉伸试样处。
钢板成品分析与规定值之间的允许偏差按引用标准。
6.3钢板的交货状态
钢板应以正火状态交货。
6.4力学性能
6.4.1在代表钢板供货状态后的试验样坯上进行试验
在代表钢板供货状态的试验样坯上截取试样进行力学性能试验。
试验结果应符合表5的规定。
6.4.2在经过模拟焊后热处理的试验样坯上进行试验
在代表钢板供货状态的试验样坯上截取试验用试料，该试料进行模拟焊后热处理（SPWHT）后，制备进行力学性能试验。
模拟焊后热处理条件为：
—保温温度：
610℃±
10℃
—保温时间：
9小时
—300℃以上加热和冷却速度：
≤100℃/小时
6.4.3试验项目和试样数量
对每批钢板，取样进行一组力学性能试验。
每组试验包括表6所列的试验项目及试样数量。
表5钢板的力学性能
试验类型
试验温度
性能
规定值
拉伸试验
室温
抗拉强度（Rm）,MPa
485-700
屈服强度（RP0.2）,MPa
≥260
断后伸长率（L0=50mm）,%
310℃
≥202
KV冲击试验
（1）
-20℃
3个试样平均值，J
单个试样最小值，J
板厚方向拉伸试验
（2）
断面收缩率（Z），%
≥35
弯曲试验
d=3a
试样弯曲外表面应无肉眼可见裂纹
（1）每组3个试样的算术平均值不得小于表2的规定，其中只允许1个试样低于表2规定值，但不得小于表2的单个值
（2）适用于厚度≥50mm的热成型钢板。
表6试验项目、试验数量和试验方法
试验项目
试样热处理状态
取样方向
试样数量
试样方法
室温拉伸试验
供货状态
横向
1个
ASMESA370
高温拉伸试验
ASTME21
KV冲击试验
3个
板厚方向拉伸试验
（1）
板厚方向
6个
（2）
ASMEA770M
ASTME290
供货状态+SPWHT
（1）适用于厚度≥50mm。
（2）在钢板两端板宽中央位置，各取三个试样。
6.5无损检验
6.5.1超声波探伤
钢板应逐张按下列两种方法进行超声波探伤检测
按ASMESA578M，验收标准：
C级及补充要求S9合格。
此超声波探伤结果打印在质保书上。
按JB/T4730.3,合格级别为II级。
此超声波探伤结果将以另外形式提供。
6.5.2对钢质类如裂纹、翘皮、折叠和边部线状缺陷等表面细小的裂纹缺陷清除区域，按ASTME165进行液体渗透检查。
6.6尺寸和表面质量
钢板的尺寸允许偏差和表面质量应符合标准ASMESA-20/SA-20M的要求。
厚度按正公差交货，相应公差带上移0.3mm。
钢板按理论重量交货，厚度附加值按0.3mm计算。
7缺陷区域的清除
缺陷可通过打磨清除，但应保证清除后钢板厚度尺寸在允许偏差范围内，清理处应平滑过渡。
对钢质类如裂纹、翘皮、折叠和边部线状缺陷等表面细小的裂纹缺陷清除区域，按ASTME165进行液体渗透检查。
钢板不允许焊补。
8标志
每张钢板上应按SA-20M的要求进行标识。
在距钢板边缘大约300mm的位置，用低应力钢印做出指示包含以下内容的标记：
—制造商的商标
—标准及牌号
—炉号
—板号
用油漆标明以下标记：
—尺寸（厚度、宽度、长度）
—合同订单号
—最终轧制方向：
用符号“RD^”标记，^所指方向为最终轧制方向
9质量证明书
质量证明书应符合SA-20M规定的要求，并且用中英文书写。
三、SA516Gr70材料理化试验
1化学分析
1.1化学分析的取样和分析方法应根据A751“试验方法，操作及术语”标准规定进行。
若仲裁分析时，也按A751标准规定进行。
1.2对于每一轧制状态的钢板，可从破断的拉伸试样上或在切取拉伸试样的相同部位取样进行成品分析。
1.3对由适用产品标准对适用级别、类别及型式钢所规定或限制的元素，成品分析的结果应符合适用产品标准对适用级别、类别及型式钢的要求。
1.4对于在表7中列出了的，但是在适用产品标准中、对适用级别、类别及型式钢未作规定或限制的元素，则成品分析的结果应符合表7中给出的适用的成品分析限值。
2拉伸试验
2.1试样数量：
从轧制板生产的钢板——除淬火加回火钢板外，应从每张轧制板取一个拉伸试块。
每张热处理了的淬火加回火钢板，应取两个拉伸试块。
2.2试样取向——拉伸试验试样的纵向应与钢板最终轧制方向垂直。
2.3试样位置——拉伸试样应取自钢板的一角。
对于淬火加回火钢板，拉伸试样应从钢板两端的一角上切取。
2.4当钢板热处理时，从奥氏体化温度以比在静止空气中更快速度冷却时，除其他规定要求外，尚应采用下列规定的要求之一：
2.4.1拉伸试样的标距部分至少距热处理的边缘为1T，其中T为板厚，距火焰切割或热影响区表面不少于1/2in（12.5mm）。
2.4.2当试样坯料从钢板上切取且单独进行热处理时，所取试样坯料尺寸应不小于3T×
3T×
T，且由其上切取的每一拉伸试样均应满足2.4.1条的要求。
2.5对于板厚超过3/4in（20mm）的钢板，其拉伸试样应符合“A370方法和定义”中0.500in（12.5mm）圆试样的要求。
试样轴线应尽可能位于板厚中心至钢板上表面或下表面距离的二分之一处。
表7未规定元素含量限制范围
元素含量
分析方法
限制范围
Cu%，≤①
0.40
0.43
Ni%，≤①
Cr%，≤①，②
0.30
0.34
Mo%，≤①，②
0.12
0.13
V%，≤③
0.03
0.04
Nb%，≤④
0.02
Ti%，≤⑤
①Cu，Ni，Cr及Mo含量总和不应超过1.00%（熔炼分析）。
其中，当一个或多个元素规定时，上述元素总量则不再适用，只有其余未规定元素范围使用。
②Cr、Mo元素含量元素总和不应超过0.32%（熔炼分析）。
其中，当一个或多个元素规定时，上述元素总量则不再适用，只有个别未规定元素范围适用。
③经采购方和供方商定，V的熔炼分析极限可增加至不大于0.10%；
成品分析可增加至不大于0.11%。
④经采购方和供方商定，Nb的熔炼分析极限可增加至不大于0.05%，成品分析可增加至不大于0.06%。
⑤经采购方和供方商定，Ti的熔炼分析极限可增加至不大于0.04%；
成品分析可增加至不大于0.05%。
3夏比V型缺口冲击试验
3.1试样数量：
除淬火加回火钢板外，每张轧制板的每个规定方向做一次冲击试验（三个试样）。
对于淬火加回火钢板，每一热处理板应做一次冲击试验。
3.2试样取向——试样的纵轴应按材料标准或订货单规定，可为纵向（平行于最终轧制方向），亦可为横向（垂直于最终轧制方向）。
3.3试验坯料位置——冲击试验坯料应在拉伸试验的毗邻位置切取。
3.4试验方法——冲击试验应按“A370方法和定义”进行，采用A370方法中所示的夏比V型缺口（A型）试样。
板厚允许时，应采用0.394in.×
0.394in.（10×
10mm）全尺寸试样，其中心线尽可能位子1/4板厚平面上。
如板厚不足以获得全尺寸试样时，应采用小尺寸试样。
小尺寸试样的宽度可为钢板的原有厚度，或将厚度减薄以制成A370方法和定义中所列出的尽可能大的标准小尺寸试样。
3.5试验温度——试验温度应在订货单中规定。
3.6验收标准——验收标准应在订货单中规定或参照表3规定。
4冷弯试验
4.1对于冷成型推荐的最小内弯曲半径按组别标号A到F给出在表8中（我公司常用几种牌号）。
在表9中列出的推荐半径作为最小半径使用。
4.2由于在冷弯时的开裂通常是从外边缘开始，所以应通过打磨把剪切毛刺和气切割边
缘除去。
在边缘部位及在冲剪或气切割开孔上的尖角应采用倒角或打磨为圆弧除去。
4.3如有可能，试样应按使得弯曲线垂直于最终轧制方向成型。
如果需要使得弯曲线平
行于最终轧制方向成型，则建议采用更宽大的弯曲半径（按弯曲线垂直轧制方向成型在表9中给出的适用值的1.5倍）
表8冷弯曲用组别号
标准
当适用时的类别号
当适用时的级别号
组别标号
A299A/A299M
…
A或B
D
A387/A387M
1或2
1
2
2，11，12
5，9，21，21L,22,22L
5,9,21,22,91
E
A515/A515M
60或65
B
A516/A516M
….
A
组别A到E中的钢是依据2in（50mm）标距的最小伸长率具有相似的规定值分组的。
表9冷弯曲用建议的最小内半径
组别
标号
厚度（t），in.（mm）
≤3/4in.
（20mm）
＞3/4～1in.
（＞20～25mm）
＞1～2in.
（＞25～50mm）
＞2in.
（＞50mm）
1.5t
2.0t
2.5t
3.0t
3.5t
F
1.75t
2.25t
4.5t
5.5t
注：
这些数值是弯曲线垂直于最终轧制方向成形的值。
如果弯曲线平行于最终轧制方向，数值乘1.5。
5产品焊接试板破坏试验
5.1一般要求
5.1.1产品焊接试板所用母材应与所代表的产品焊缝接头处的母材同钢号、同厚度、同炉号、同热处理状态。
5.1.2产品焊接试板应设置在其所代表的产品焊缝的延长部位，与产品焊缝同时施焊，经历相同的热循环。
当不能按上述要求实现产品焊接试板与产品焊缝的连续焊接，应采用与产品焊缝相同的焊
接工艺规程制备产品焊接试板，并由完成相应产品焊缝的焊工或焊接操作工施焊。
5.1.3产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺，应在其所代表的受压元件焊接接头的焊接工艺评定合格范围内。
5.1.4产品焊接试板应采用与所代表的产品焊缝相同的焊接工艺，使用相同的填充材料、相同的受热条件（包括相同的层间温度）进行制备。
5.1.5产品焊接试板所经受的热处理应
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