依据GB/T713.5-2023《承压设备用钢板和钢带 第5部分：规定低温性能的高锰钢》
Q400GMDR是依据GB/T713.5-2023《承压设备用钢板和钢带 第5部分：规定低温性能的高锰钢》标准生产的一种特殊钢材，在对强度、韧性以及低温性能有严苛要求的领域发挥着关键作用。
该标准于2023年8月6日发布，2024年3月1日起正式实施，对Q400GMDR等规定低温性能的高锰钢的各项指标进行了规范，为相关行业提供了权威的技术依据和质量保障。
Q400GMDR牌号具有清晰明确的结构化含义：
| 代码元素 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
| Q | 取自屈服强度的"屈"字汉语拼音首字母 | 代表该钢材的屈服特性 |
| 400 | 规定的最小屈服强度值 | 规定塑性延伸强度Rp0.2≥400MPa |
| GM | "高锰"中"高"和"锰"字汉语拼音首字母 | 突出其高锰的合金特性 |
| DR | "低温容器"中"低"和"容"字汉语拼音首字母 | 表明其适用于低温容器的用途特性 |
根据GB/T713.5-2023，Q400GMDR的主要化学成分规范：
| 元素 | 含量范围（质量分数） | 备注 |
|---|---|---|
| C（碳） | 0.35 - 0.55% | 基础成分 |
| Si（硅） | 0.10 - 0.50% | 基础成分 |
| Mn（锰） | 22.5 - 25.5% | 核心合金元素 |
| P（磷） | ≤0.020% | 严格控制元素 |
| S（硫） | ≤0.005% | 严格控制元素 |
| Cr（铬） | 3.00 - 4.00% | 合金元素 |
| Cu（铜） | 0.30 - 0.70% | 合金元素 |
| 合金优化：可添加其他合金元素（Ni≤1.0%，Mo≤0.30%，Nb+V+Ti≤0.30%，Alt≤0.10%），当Ni≥0.30%时，Cu可低于0.30% | ||
| 性能指标 | 要求 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 规定塑性延伸强度 Rp0.2 | ≥400MPa（横向室温拉伸） | GB/T 228.1 |
| 抗拉强度 Rm | 800-950MPa | GB/T 228.1 |
| 断后伸长率 A | ≥35% | GB/T 228.1 |
| 低温冲击性能 (-196℃) | KV2≥60J，LE≥0.53mm | GB/T 229 |
| 弯曲性能 | 180°弯曲试验，D=3a，完好无裂纹 | GB/T 232 |
| 交货状态 | 通常为热机械轧制状态 | 可协商正火处理 |
| 无损检测 | 超声检验按NB/T 47013.3执行，≥I级 | NB/T 47013.3 |
规定塑性延伸强度Rp0.2≥400MPa，抗拉强度Rm在800-950MPa范围，能够承受较大载荷，保证承压设备结构的稳定性，防止因受力过大而发生变形或破坏。
在-196℃的极端低温环境下仍能保持高冲击吸收能量(KV2≥60J)和侧膨胀值(LE≥0.53mm)，大大降低低温脆性破坏风险，适用于LNG储存设备和极地工程。
适用于热机械轧制加工，也可进行弯曲、冲压等冷加工工艺，具备良好焊接性能（配合适当焊材和工艺），加工过程不易出现裂纹等缺陷。
在长期交变载荷工况下，凭借合理化学成分和组织结构，具有较好抗疲劳性能，可延长设备使用寿命，适用于压缩机气缸、管道等关键部件。
Cr、Cu等元素可在钢材表面形成致密氧化保护膜，具有一定耐腐蚀能力，可抵抗大气、水及化学介质侵蚀，延长设备在腐蚀环境中的服役时间。
液化天然气(LNG)储存罐、运输船，核电站反应堆壳体等关键部件，满足严苛工况下的强度和抗辐照性能要求。
低温分离设备、深冷储罐、高压反应釜等，适应复杂介质环境，确保化学反应在安全稳定环境下进行。
液氢、液氧等低温推进剂储存容器，高空低温环境下的飞行器结构件，满足超低温储存要求和轻质高强度需求。
极地科考设备、低温实验室、物资储存容器等，适应极寒环境，保障设备正常运行和使用寿命。
药品、生物样本储存设备的关键部件，确保设备在低温环境下的结构稳定性和安全性。
电炉熔炼，控制原料纯度及元素比例
LF炉精粹与VD/VOD真空处理，去除杂质气体
模铸或连铸工艺，控制温度与速度
精确控温、控压、控制冷却速度
切割加工，全面理化性能检测
Q400GMDR作为符合GB/T713.5-2023标准的规定低温性能的高锰钢，凭借其高强度、优异的低温韧性、良好的加工性能、抗疲劳性能和一定的耐腐蚀性能，在能源、化工、航空航天等众多对材料性能要求苛刻的领域具有广泛的应用前景。
生产企业通过严格的生产工艺和质量控制措施，确保了产品质量的稳定性和可靠性，为相关领域的工程建设和设备制造提供了优质的材料保障。