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1. 9Ni钢材料

LNG储罐的设计温度为-165℃，由于设计时必须考虑到用氮气冷凝时可能出现的温度，故设计温度范围在-165～-196℃。9Ni钢自20世纪40年代以来，由于其强度高、低温韧性好，且成本比Ni2Cr不锈钢低而逐渐被广泛采用。1956年9Ni钢被列入ASTM标准。1982年以后，9Ni钢成为低温储罐的主材，42crmo合金板公司，逐渐取代了Ni-Cr不锈钢，被世界各国普遍作为常压液态LNG和常压液氮的设备用钢。9Ni钢属于铁素体型低温用钢，具有较高的强度和较好的韧性。依据合金成分，9Ni钢属于中合金钢，但由于用其制造设备的设计温度***在-165～-196℃范围，故其原材料本身和制造中涉及到影响脆性转变温度的因素显得十分关键。影响9Ni钢脆性转变温度的主要因素为晶粒度、***结构、合金元素和杂质。

2 9Ni化学成分

在影响9Ni钢脆性转变温度的主要因素中，合金元素和杂质含量都与化学成分密切相关。9Ni钢化学成分设计标准见表1：

表1 9Ni钢的化学成分

元素 C Si Mn P S Ni

ASTM A553 ≤0.13 0.15～0.30 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.04 8.50～9.50

ASTM A353 ≤0.13 0.15～0.45 ≤0.98 ≤0.040 ≤0.035 8.40～9.60

BS1501-509 ≤0.10 0.10～0.30 0.30～0.80 ≤0.030 ≤0.025 8.75～9.75

VDEh680 ≤0.10 0.10～0.35 0.30～0.80 ≤0.035 ≤0.035 8.50～9.50

JIS G 3127 ≤0.12 ≤0.30 ≤0.0.90 ≤0.025 ≤0.025 8.50～9.50

各合金元素的影响：

C ——碳化物析出会造成孔蚀，一般控制在＜0.08%；

Mn——奥氏体相稳定化元素，提高耐磨性及氮的固容量；

Si——有助于高温耐高温氧化及耐酸蚀性能；

Ni——稳定化元素，减轻脆性并改善机械性能，增强耐酸能力。

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