為了應(yīng)對世界范圍的能源危機，中國正在緊鑼密鼓建立石油戰(zhàn)略儲備體系，以應(yīng)對油料供應(yīng)中斷、規(guī)避價格風險，也是國家能源安全戰(zhàn)略的重要舉措。根據(jù)中國“十二五”規(guī)劃，未來五年將優(yōu)化石化能源的發(fā)展，加快油氣資源的開發(fā)，這將給低溫服役條件下能源生產(chǎn)及存儲設(shè)備制造行業(yè)提供廣闊的市場及發(fā)展機遇，也會促進耐低溫材料的發(fā)展。
　　3.5Ni鋼又稱3.5%Ni鋼，是一種含Ni量為3.25～3.73%的超低溫條件下服役的鐵素體型鋼，具有良好的低溫韌性和較高的強度，被廣泛應(yīng)用于石油和空分制氧設(shè)備以及合成氨設(shè)備等，隨著中國石油化工等能源行業(yè)的發(fā)展，3.5Ni低溫鋼的需求將與日俱增。
　　由于3.5Ni鋼要求在-101℃的低溫下仍具有良好的韌性，因此需要熱軋后進行離線熱處理，目前常用熱處理工藝有正火（N）、正火＋回火（N＋T）、和淬火＋回火（Q＋T)，其中采用QT熱處理的3.5Ni鋼具有更高的強度和更好地韌性，可替代NT熱處理的5Ni鋼，用于LEG儲罐項目。
　　中國海洋石油總公司的科技人員研究了N和N＋T工藝以及工藝參數(shù)對3.5Ni鋼組織和力學性能的影響規(guī)律，探索最佳的熱處理工藝參數(shù)及其韌化機制。
　　表1  實驗所用3.5Ni鋼化學成分如下  ω/%
 

C	Mn	Si	Ni	P	S
0.055	0.62	0.21	3.46	0.0046	0.0014

　　
　　煉鋼及軋制工藝路線為：鐵水預(yù)處理→150t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→LF精煉→RH真空脫氣處理→板坯連鑄→步進梁式加熱爐加熱→高壓水除鱗→3500mm爐卷軋機→矯直→精整。終軋厚度為20mm，在熱軋板上取樣進行熱處理實驗。通過拉伸和沖擊試驗以及OM和SEM的組織觀察，研究了不同熱處理工藝對3.5Ni低溫鋼顯微組織和力學性能的影響，結(jié)果表明：
　?。?）3.5Ni鋼正火后組織為鐵素體基體加珠光體，帶狀組織較熱軋態(tài)的顯著弱化，鐵素體晶粒尺寸細化。回火后，片層珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀珠光體，帶狀組織較正火態(tài)進一步弱化，隨著回火溫度升高甚至能消除帶狀組織。
　?。?）正火溫度在800～890℃范圍內(nèi)時，N和N＋T工藝的低溫韌性均隨回火溫度的增加先升高后降低，在860℃達到峰值?；鼗鸷?，沖擊韌性較單純正火熱處理的明顯提高。
　?。?）3.5Ni鋼采用N＋T熱處理時，隨著回火溫度的升高，沖擊功先增加后減少，在590～630℃范圍內(nèi)均保持較高值，最佳工藝為860℃正火＋590～630℃回火。