ASTM A562 正火/正火成形低碳钢：压力容器用钢板性能与标准

概述

ASTM A562/A562M 规定了用于中等温度压力容器的正火或正火成形碳钢板。该钢级以优异的焊接性、良好的低温韧性及适中的强度(屈服 205 MPa，抗拉 380–515 MPa)著称，是 ASME 锅炉与压力容器规范常用材料之一，广泛应用于常温/低温储罐、换热器壳体及管道系统。

化学成分 (典型值，质量分数 %)

元素	含量 (%)
碳 (C)	0.12
铜 (Cu)	0.15
磷 (P)	0.03
硅 (Si)	0.15–0.50
硫 (S)	0.025

注：低碳、低磷、低硫设计保证优异焊接性与韧性；锰含量标准中有规定(通常 0.60–1.35%)，此处表中省略。

力学性能 (室温 23°C)

性能项目	数值	备注
屈服强度	205 MPa	最小值
抗拉强度	380–515 MPa	范围值
断后伸长率 (A50, 50mm 标距)	26 %	最小值
断后伸长率 (A200, 200mm 标距)	22 %	最小值
弹性模量	200–215 GPa	典型值
泊松比	0.29	典型值
剪切模量	82 GPa	典型值

物理与热学性能 (典型值)

性能项目	数值	备注
密度	7.8–7.9 g/cm³	23°C
热膨胀系数	13.2–13.8 × 10⁻⁶ /K	23°C
热导率	25–93 W/(m·K)	23°C
比热容	465 J/(kg·K)	23°C
最高使用温度	500 °C	碳钢典型
熔点	1480–1526 °C	基材熔点
电阻率	1.43–1.74 × 10⁻⁷ Ω·m	23°C
居里温度	770 °C	磁性转变点

热处理与交货状态

正火：奥氏体化加热至 900–950°C，空冷
正火成形：热成形后在正火温度范围内完成终变形，相当于正火
交货状态：正火态 (N) 或正火成形态 (NF)，不接受退火态或调质态

冲击韧性与无损检测

标准要求 -29°C (或更低) 夏比 V 型冲击试验，纵向最小 27 J，横向最小 20 J。厚度 ≥ 50mm 时需 100% 超声波探伤 (ASTM A578/A578M Level B 或更高)。

焊接工艺优势

碳当量 (CEV) 低 (~0.35)，无需预热即可焊接(厚度 < 25mm)
焊接热影响区软化轻微，焊后热处理通常不要求(视规范)
适配焊材：E7018, ER70S-6 等匹配级焊材

典型应用

常温/低温液化气储罐 (LPG, LNG 二次阻隔)
石油化工换热器管板、筒体、封头
锅炉汽包、集箱(中低压)
低温管道系统、工艺容器
核电常规岛压力边界组件

对比与选材提示

A562 定位于 A516 Gr.60/65 与 A515 之间：强度低于 A516 Gr.70，但韧性更优、焊接性更好。当设计温度 ≤ 345°C、要求优异低温韧性且厚度 ≤ 150mm 时，A562 是极具竞争力的选择。若需更高强度，可考虑 A516 Gr.70 或 A537 Class 1/2；若需更低温(-100°C 以下)，需转用 A203/A350 等镍钢。

ASTM A517 S级淬火回火合金钢板：高强度压力容器与结构用钢规范 ASTM A524 I级热轧/冷拔无缝钢管：规格性能与应用指南

金属