承壓設備用鋼鍛件、軋制或鍛制鋼棒 第3部分-低溫韌性鎳鋼-編制說明

一、任務簡況

1、任務來源

本項目是依據(jù)國標委發(fā)[2021]28號文“國家標準化管理委員會關于下達2021年第三批推薦性國家

標準計劃及相關標準外文版計劃的通知”下達的項目計劃，項目編號為20214300-T-605,項目計劃名稱

《承壓設備用鋼鍛件、軋制或鍛制鋼棒第3部分：低溫韌性鎳鋼》,本項目是制定項目。主要起草單位:

江陰興澄特種鋼鐵有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院等，項目周期18個月，計劃完成時間為2023年。

2、標準化對象簡要情況

隨著石化工業(yè)的發(fā)展，新工藝、新設備不斷出現(xiàn)，氣體的液化、分離、貯運及應用在各國已很普遍，

這些低溫技術和設備的開發(fā)促進了低溫壓力容器用鋼的發(fā)展。目前在石油化工、制冷、低溫工程等行業(yè)

使用的壓力容器中，低溫壓力容器占有一定的比重。因該類壓力容器工作溫度較低，容器材料的脆性相

應增大，其受壓元件(平蓋、端部法蘭、接管法蘭、人孔蓋)在拉應力的作用下，應力水平在低于材料的

屈服強度，或低于許用應力的情況下突然發(fā)生脆性斷裂。這種斷裂發(fā)生的前后，均沒有或只有局部極小

的塑性變形，而沒有整體屈服，在日常生產(chǎn)中不易覺察，對石油化工生產(chǎn)的安全威脅更大。因此對于低

溫壓力容器的主要部件要求其有較高的強度，良好的塑性、韌性、冷彎性能和焊接性能。

目前，國外已有ISO9327-3:1999《承壓用鋼鍛件和軋制或鍛造的棒材交貨技術條件第3部分:低

溫特性鎳鋼》標準，國內也有低溫壓力容器用鋼板標準，相應的國家標準為GB/T37602-2019《船舶及

海洋工程用低溫韌性鋼》、GB/T3531-2014《低溫壓力容器用鋼板》及GB/T24510-2017《低溫壓力容器

用鎳合金鋼板》，而承壓設備用鋼鍛件、軋制或鍛制鋼棒尚未有此類國家標準，因此急需制定此類標準。

3、主要工作過程

起草(草案、調研)階段:計劃下達后，2021年11月全國鋼標委特殊鋼分技術委員會組織各起草單位成

立了起草工作組，由江陰興澄特種鋼鐵有限公司為組長單位，負責主要起草工作。工作組對國內外低溫

韌性鎳鋼鋼棒的技術現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面調研，同時廣泛搜集相關標準和國內外技術資料，并進行

了大量的研究分析、資料查證工作，結合實際應用經(jīng)驗，進行全面總結和歸納，在此基礎上編制出《承

壓設備用鋼鍛件、軋制或鍛制鋼棒第3部分：低溫韌性鎳鋼》標準草案初稿。經(jīng)工作組及有關專家研討

后，對標準草案初稿進行了認真的修改，于2022年3月形成了標準征求意見稿及其編制說明等相關附件，

報全國鋼標委特殊鋼分技術委員會秘書處。

4、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標準由江陰興澄特種鋼鐵有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院等共同起草。

本標準主要起草人所做的工作:

（1）收集、對比相關國內外標準，確認為現(xiàn)行有效版本；(2)對產(chǎn)品實物質量（尺寸、外形、重量、

化學成分、力學性能、低倍組織、非金屬夾雜物等）進行測量、統(tǒng)計、對比和分析；（3）收集下游行業(yè)

對于低溫韌性鎳鋼關注的質量指標要求；（4）編寫本標準各稿和標準編制說明、標準水平對比分析、意

見匯總及處理、實物質量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及分析；（5）完成標準的報批稿；（6）策劃標準宣貫工作，落實標

準宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標準編制原則

本標準在制定過程中，遵循“面向市場、服務產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”

的原則，注重標準制定與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應用推廣相結合，本著先進性、科學性、合

理性和可操作性以及標準的目標性、統(tǒng)一性、協(xié)調性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標準的

制定工作。

本標準在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草

規(guī)則》的要求編寫。在確定本標準主要技術指標時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大

的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術上的先進性和合理性。

三、主要內容說明

1、范圍

根據(jù)產(chǎn)品的應用范圍及目前國內的實物質量水平，標準的范圍規(guī)定為“本文件適用于公稱直徑不大

于50mm的熱軋和熱鍛的棒材（以下簡稱鋼棒）”。

2、尺寸、外形、重量

根據(jù)客戶對于產(chǎn)品的尺寸、外形、重量的要求，以及冶金行業(yè)的實物質量水平制定。

3、鋼牌號成分及成分偏差

3.1本標準牌號來源于ISO9327-3：1999《承壓用鋼鍛件和軋制或鍛造的棒材交貨技術條件第3部分:

低溫特性鎳鋼》，并根據(jù)國家標準GB/T221《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》命名，參照GB/T37602-2019《船

舶及海洋工程用低溫韌性鋼》、船級社規(guī)范進行轉化。充分考慮通用低溫韌性鎳鋼的相關牌號在引進和消

化中已被相關行業(yè)接受，進行本標準牌號的設置。牌號由鎳元素的平均含量和化學元素符號(Ni)2個部

分組成，0.5Ni根據(jù)強度不同分為兩個牌號，分別為0.5NiA和0.5NiB。

3.2本標準牌號與國際標準、國外先進標準、船級社標準對比見表1。

表1標準牌號對比表

RINA

GB/TISOENCCSABSLRDNV.GLBVKRNK

本標準意大

376029327-310028-4中國美國英國挪威、德國法國韓國日本

利

0.5NiA0.5NiA11MnNi5-311MnNi5-3———VL0.5Ni/a————

0.5NiB0.5NiB13MnNi6-313MnNi6-3———VL0.5Ni/b————

VL1.5Ni/a

1Ni

1.5Ni1.5Ni15NiMn615NiMn61.5Ni—11.5Ni—1.5Ni—

2VL1.5Ni/b

A203,2%Ni

2.25Ni2.25Ni——2.25Ni1—VL2.25Ni—RL2N255—KL2N30

4

RL3N255

12Ni14G1

A203,3%Ni3Ni

3.5Ni3.5Ni12Ni143.5Ni11VL3.5Ni3.5NiRL3N2753.5NiKL3N32

12Ni14G222

RL3N440

5Ni5Ni—X12Ni55NiA645,5%Ni5NiVL5Ni5NiRL5N5905.0NiKL5N43

X8Ni9A353,9%NiRL9N520KL9N53

9Ni9NiX8Ni99Ni9NiVL9Ni9Ni9.0Ni

X7Ni9A553,9%NiRL9N590KL9N60

3.3化學成分

化學成分（熔煉分析）修改采用ISO9327-3：1999及GB/T37602-2019牌號的化學成分，以供工程設

計及業(yè)主選用。因ISO9327-3：1999及GB/T37602-2019標準化學成分都是按熔煉分析，本標準也對熔煉

分析成分進行了規(guī)定。鋼中主要元素成分按照表2進行控制，如有意加入其它元素，添加的元素及其含量

應由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中注明。

本標準的化學成分與國內外標準牌號及化學成分的對比見表2。

表2本標準的化學成分與國內外標準牌號及化學成分對比

化學成分a,b,c,d（質量分數(shù)）/%

牌號標準號

CMnSiPSNiCuCrMoAlsNNbV

本標準0.100.15≥≤≤0.05≤0.05

0.5NiA≤0.010≤0.35≤0.25≤0.08

GB/T37602≤0.700.5~0≤0.80~0.0150.012--

0.141.50~0.0250.30Alt≥

11MnNi5-3ISO9327-3≤0.50≤0.020----≤0.05≤0.05

0.80~0.020

本標準0.850.100.15≥≤≤0.05≤0.05

0.5NiB≤0.010≤0.35≤0.25≤0.08

GB/T37602≤1.70~0.50~≤0.85~0.0150.012--

0.160.850.0250.30Alt≥

13MnNi6-3ISO9327-3≤0.50≤0.020----≤0.05≤0.05

1.65~0.85~0.020

本標準≤0.300.10≥≤-≤0.05

1.5Ni≤0.35≤0.25≤0.08

GB/T376020.141.50~0.35~≤1.300.0150.012--

≤0.020

≤0.800.0251.70~

15NiMn6ISO9327-3≤0.35------≤0.05

0.181.50~

本標準≤0.300.10≤2.00≥≤-≤0.05

2.25Ni≤0.020≤0.35≤0.25≤0.08

GB/T376020.131.50~0.35~0.0252.50~0.0150.012--

-ISO9327-3-

本標準≤0.103.20≥≤-≤0.05

3.5Ni≤0.35≤0.25≤0.08

GB/T376020.120.300.35~≤3.80~0.0150.012--

≤0.020

12Ni14G1≤0.80~0.0253.25

ISO9327-3≤0.35------≤0.05

12Ni14G20.153.75~

本標準≤0.300.104.70≥≤-≤0.05

5Ni≤0.35≤0.25≤0.08

0.120.900.35≤5.300.0150.012

GB/T37602~~~--

≤0.020

0.025

≤0.304.50

12Ni19ISO9327-3≤0.35------≤0.05

0.150.80~5.30~

本標準0.300.108.50≥≤-≤0.05

9Ni≤0.35≤0.25≤0.08

≤0.900.35≤10.00.0150.012

GB/T37602~~~--

≤0.020

0.100.025

0.308.00

X8Ni9ISO9327-3≤0.35--≤0.10---≤0.05

0.80~10.0~

化學成分備注對比內容如下：

序號標準號備注內容

化學成分a,b,c,d（質量分數(shù)）/%

牌號標準號

CMnSiPSNiCuCrMoAlsNNbV

本標準

a對于0.5NiA0.5NiB，Cr+Mo+Cu≤0.50%,對于1.5Ni9Ni，Cr+Mo+Cu≤0.60%。

1GB/T37602

~~

ISO9327-3無規(guī)定

本標準無規(guī)定

2GB/T37602b對于厚度不小于40mm的0.5NiA和0.5NiB，Ni≥0.30%。

ISO9327-3無規(guī)定

本標準

C可用全鋁代替酸溶鋁的測定，但Alt≥0.020%。

3GB/T37602

ISO9327-3采用全鋁測定，Alt≥0.020%

本標準d如有意加入其它元素，添加的元素及其含量應由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中注明。

4GB/T37602

無規(guī)定

ISO9327-3

4、力學性能

4.1熱處理制度

本標準推薦的熱處理制度修改采用ISO9327-3:1999相關牌號的規(guī)定值，并根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，進行

適當修改。因GB/T37602-2019不涉及熱處理制度推薦，故本編制說明僅列出本標準熱處理制度與ISO

9327-3的對比，具體見表4。

表4熱處理制度對比

推薦的熱處理制度

序號牌號標準號熱處理奧氏體化或溫度

冷卻方式2冷卻方式2

方式1固溶溫度℃℃

0.5NiA本標準

1N(+T)880～940a580～640a

11MnNi5-3ISO9327-3

0.5NiB本標準

2N(+T)880～940a580～640a

13MnNi6.3ISO9327-3

N———

1.5Ni本標準N+T850～900a600～660a，w

Q+Tw，o600～660a，w

3

N———

15NiMn6ISO9327-3N+T850～900a600～660a，w

Q+Tw，o600～660a，w

Na——

830～900

2.25Ni本標準N+Ta580～660a，w

4

Q+T830～900w，o580～660a，w

-ISO9327-3無規(guī)定

N830～880a——

3.5Ni本標準N+Ta580～640a，w

820～870

Q+Tw，o580～640a，w

N830～880a——

512Ni14G1N+Ta580～640a，w

830～870

Q+Tw，o580～640a，w

ISO9327-3

N830～880a——

12Ni14G2N+Ta580～640a，w

820～870

Q+Tw，o580～640a，w

65Ni本標準N800～850a——

推薦的熱處理制度

序號牌號標準號熱處理奧氏體化或溫度

冷卻方式2冷卻方式2

方式1固溶溫度℃℃

N+Ta550～660a，w

820～900

Q+Tw，o550～660a，w

N800～850a——

12Ni19ISO9327-3N+Ta580～660a，w

820～900

Q+Tw，o580～660a，w

880～930

N+N+Ta540～660a，w

+770～820

9Ni本標準740～820

Q+Q+Tw，o540～620a，w

+630～670

7

Q+T740～820w，o540～620a，w

880～930

N+N+Ta540～660a，w

X8Ni9ISO9327-3+770～820

Q+T740～820w，o540～600a，w

1N=正火（奧氏體化，隨后在空氣中冷卻）,T=回火,Q=淬火。

2a=空冷,o=油冷，w=水冷。

4.2力學性能

本標準的力學性能主要為修改采用ISO9327-3:1999及GB/T37602-2019相關牌號的規(guī)定值，本標準

規(guī)定了夏比（V型缺口）沖擊試樣的尺寸規(guī)格試驗結果判定合格與否的取值。本標準的力學性能指標與ISO

9327-3:1999及GB/T37602-2019的對比見表3。

表3力學性能對比

拉伸試驗夏比（V型缺口）沖擊試驗b

公稱直徑/斷后伸公稱直徑/縱向沖擊吸收能量

序號牌號標準號上屈服強度a抗拉強度（最低）試驗溫度

板厚長率板厚KV2/J

mmReH（MPa）不小于Rm（MPa）A%mmT/℃不小于

≤30285

0.5NiA本標準-6040

30＜d≤50275

420～53024≤50

ISO≤30285-60

11MnNi5-340

9327-330＜d≤50275最低試驗溫度

1≤25-60

＞25~30-65

GB/T

0.5NiA≤60285420～53024＞30~35-7041（橫向27）

37602

＞35~40-75

＞40~60-80

≤30355

0.5NiB本標準-6040

30＜d≤50345

2490～61022≤50

ISO≤30355-60

13MnNi6-340

9327-330＜d≤50345最低試驗溫度

拉伸試驗夏比（V型缺口）沖擊試驗b

公稱直徑/斷后伸公稱直徑/縱向沖擊吸收能量

序號牌號標準號上屈服強度a抗拉強度（最低）試驗溫度

板厚長率板厚KV2/J

mmReH（MPa）不小于Rm（MPa）A%mmT/℃不小于

≤25-60

＞25~30-65

GB/T

0.5NiB≤60355490～61022＞30~35-7041（橫向27）

37602

＞35~40-75

＞40~60-80

≤30355

1.5Ni本標準470～640-8040

30＜d≤50345

22≤50

ISO≤30355-80

15NiMn6490～64040

9327-330＜d≤50345最低試驗溫度

3≤25-65

＞25~30-70

GB/T

1.5Ni≤60275470～64022＞30~35-7541（橫向27）

37602

＞35~40-80

＞40~60-85

≤30305

2.25Ni本標準500～66022≤50-9040

30＜d≤50295

ISO

-無規(guī)定

9327-3

4

≤25-70

＞25~30-75

GB/T

2.25Ni≤60305500～66022＞30~35-8041（橫向27）

37602

＞35~40-85

＞40~60-90

≤30355

3.5Ni本標準440～69021-10040

30＜d≤50345

≤30285

12Ni14G1450～60023≤50

ISO30＜d≤50275-100

40

9327-3≤30355最低試驗溫度

12Ni14G2470～62022

530＜d≤50345

≤25-95

＞25~30-100

GB/T

3.5Ni≤60345440～69021＞30~35-10541（橫向27）

37602

＞35~40-110

＞40~60-115

≤30390

5Ni本標準520～71021-11040

30＜d≤50380

6≤50

ISO≤30