化工設(shè)備材料--青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院_第1頁
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第二篇壓力容器第八章化工設(shè)備材料了解材料各項(xiàng)性能的意義、碳鋼與鑄鐵、常用有色金屬和非金屬材料的分類。熟悉化工設(shè)備中常用金屬材料的機(jī)械性能指標(biāo)和主要化學(xué)成分含量。掌握化工設(shè)備材料選用的原則,掌握幾種常用化工設(shè)備材料(普低鋼和低合金鋼)的牌號(hào)、性能、用途;掌握常用金屬材料熱處理的方法和作用。化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),各種化學(xué)生產(chǎn)工藝的要求各不盡相同,如:壓力從真空到高壓甚至超高壓、溫度從低溫到高溫以及腐蝕性、易燃、易爆物料等,使得設(shè)備處在極其復(fù)雜的操作條件下運(yùn)行。由于不同的生產(chǎn)條件對(duì)設(shè)備材料有不同的要求,因此,合理的選用材料是設(shè)計(jì)化工設(shè)備的主要環(huán)節(jié)。例如:對(duì)于高溫容器,由于鋼材在高溫的長(zhǎng)期作用下,材料的力學(xué)性能和金屬組織都會(huì)發(fā)生明顯的變化,加之承受一定的工作壓力,因此在選材時(shí)必須考慮到材料的強(qiáng)度及高溫條件下組織的穩(wěn)定性。容器內(nèi)部盛裝的介質(zhì)大多具有一定的腐蝕性,因此需要考慮材料的耐腐蝕情況。對(duì)于頻繁開、停車的設(shè)備或可能受到?jīng)_擊載荷作用的設(shè)備,還要考慮材料的疲勞等;而低溫條件下操作的設(shè)備,則需要考慮材料低溫下的脆性斷裂問題。材料的性能:力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和加工性能。力學(xué)性能:決定許用應(yīng)力--強(qiáng)度、硬度、彈性、塑性、韌性等。物理性能:密度、熔點(diǎn)、比熱容、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、磁性、彈性模量與泊松比等。化學(xué)性能:耐腐蝕性--金屬和合金對(duì)周圍介質(zhì)侵蝕的抵抗能力;抗氧化性--高溫氧化,降低表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度,選耐熱材料。加工工藝性能:可鑄性-收縮與偏析;可鍛性;焊接性;可切削加工性。第一節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、金屬原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與金屬鍵金屬原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層的電子數(shù)很少,一般只有一二個(gè);而且這些最外層電子與原子核的結(jié)合力較弱,因此很容易脫離原子核的束縛而變成自由電子。金屬鍵:在金屬中,暫時(shí)擺脫原子核束縛的電子成為共有的自由電子,在所有的金屬正離子之間穿梭運(yùn)動(dòng),好像帶負(fù)電的氣體充滿其間,把帶正電的金屬離子牢固地束縛在一起。這種金屬原子之間的結(jié)合方式稱為金屬鍵。二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)金屬的結(jié)晶過程金屬的結(jié)晶過程第二節(jié)鐵碳合金“鐵碳合金”由95%以上鐵和0.05%~4%碳及1%左右雜質(zhì)元素所組成合金。含碳量0.02%~2%稱為鋼;含碳量大于2%稱為鑄鐵;含碳量小于0.02%時(shí)稱純鐵(工業(yè)純鐵);含碳量大于4.3%的鑄鐵極脆(一)鐵鐵在910oc以上是具有面心立方結(jié)構(gòu)的γ-Fe(圖a);鐵在910oc以下是具有體心立方結(jié)構(gòu)的α-Fe(圖b)。a-Fe加熱可變?yōu)間-Fe,反之高溫下的g-Fe冷卻可變?yōu)閍-Fe。在固態(tài)下晶體構(gòu)造隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象,稱“同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變”。鐵的同屬異構(gòu)轉(zhuǎn)變是構(gòu)成鐵碳合金一系列性能的依據(jù)。-Fe變成-Fe鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變(二)碳碳在鐵碳合金金中的存在形形式有三種::碳溶解到鐵的的晶格中形成成固溶體碳與鐵形成化化合物混合物:碳以以石墨狀態(tài)單單獨(dú)存在。1、固溶體::兩種或兩種種以上的元素素在固態(tài)下互互相溶解,而而仍然保持溶溶劑晶格原來來形式的物體體。如碳原子子擠到鐵的晶晶格中間去又又不破壞鐵所所具有的晶格格結(jié)構(gòu)。(1))鐵鐵素素體體碳溶溶解解在在a-Fe中中形形成成固固溶溶體體稱稱鐵鐵素素體體。。低碳鋼是含鐵素體的鋼,具有軟而韌的性能。室溫時(shí),鋼的組織中只有鐵素體,沒有奧氏體。(2))奧奧氏氏體體碳溶溶解解在在g-Fe原子間隙較大,碳的溶解度比a-Fe中大得多,如在723℃時(shí)可溶解0.8%,在1147℃時(shí)可達(dá)最大值2.06%。奧氏體組織是在a-Fe發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的。由于奧氏體有較大的溶解度,故塑性、韌性較好,且無磁性。2、、化化合合物物--滲滲碳碳體體當(dāng)鐵鐵碳碳合合金金中中的的碳碳不不能能全全部部溶溶入入鐵鐵素素體體或或奧奧氏氏體體中中時(shí)時(shí),,剩剩余余的的碳碳將將與與鐵鐵形形成成化化合合物物--碳碳化化鐵鐵((Fe3C),這種種化合物稱稱為滲碳體體。滲碳體的熔熔點(diǎn)約1600℃,,硬度高,,塑性幾乎乎等于零。。鐵碳合金含含碳量小于于2%時(shí),,其組織是是在鐵素體體中散布著著滲碳體,,是碳素鋼鋼。含碳量大于于2%時(shí),,部分碳以以石墨形式式存在,稱稱鑄鐵??箍估瓘?qiáng)度和和塑性都比比碳鋼低。。但鑄鐵具具有一定消消震能力。。3、混合物物-碳以石石墨狀態(tài)單單獨(dú)存在當(dāng)鐵碳合金金中的碳含含量較高,,合金從液液態(tài)以緩慢慢的速度冷冷卻下來時(shí)時(shí),合金中中沒有溶入入固溶體的的碳將由極極大部份以以石墨狀態(tài)態(tài)存在。(4))珠珠光光體體鐵素素體體與與滲滲碳碳體體的的機(jī)機(jī)械械混混合合物物。。力學(xué)學(xué)性性能能介介于于鐵鐵素素體體和和滲滲碳碳體體之之間間,,即即其其強(qiáng)強(qiáng)度度、、硬硬度度比比鐵鐵素素體體顯顯著著提提高高;;塑塑性性、、韌韌性性比比鐵鐵素素體體差差,,但但比比滲滲碳碳體體要要好好得得多多。。(5))萊萊氏氏體體珠光光體體和和初初次次滲滲碳碳體體的的共共晶晶混混合合物物。。具有較高高的硬度度,是一一種較粗粗而硬的的金相組組織,存存在于白白口鑄鐵鐵、高碳碳鋼中。。(6)馬馬氏體鋼和鐵從從高溫急急冷下來來的組織織,是碳碳原子在在a-Fe中中過飽和和的固溶溶體。具有很高高的硬度度,但很很脆,延延伸性低低,幾乎乎不能承承受沖擊擊載荷。。二、鐵碳碳合金狀狀態(tài)圖鐵碳合金金狀態(tài)圖圖中主要要點(diǎn)、線線含義::圖中AC、CD兩曲線線稱為““液相線線”,合合金在這這兩曲線線以上均均為液態(tài)態(tài),從這這兩曲線線以下開開始結(jié)晶晶。AE、CF線稱稱為“固固相線””,合金金在該線線以下全全部結(jié)晶晶為固態(tài)態(tài)。ECF水水平線段段,溫度度為1147℃℃,在這這個(gè)溫度度時(shí)剩余余液態(tài)合合金將同同時(shí)析出出奧氏體體和滲碳碳體的機(jī)機(jī)械混合合物-萊萊氏體。。ECF線又又稱“共共晶線””,其中中C點(diǎn)稱稱為“共共晶點(diǎn)””。ES(Acm))與GS(A3)分別別為奧氏氏體的溶溶解度曲曲線,在在ES線線以下奧奧氏體開開始析出出二次滲滲碳體,,在GS線以下下析出鐵鐵素體。。PSK(A1)線為“共析線”,在723℃℃的恒溫下下,奧氏氏體將全全部轉(zhuǎn)變變?yōu)殍F素素體和滲滲碳體的的共析組組織-珠光體。。鋼在加熱熱時(shí)形成成單一的的奧氏體體組織。。所有生鐵鐵組織中中都有萊萊氏體,,多數(shù)碳碳以石墨墨狀存在在,用作作鑄件的的生鐵稱稱為鑄鐵鐵。三、鋼的的熱處理理鋼、鐵固固態(tài)下加加熱、保保溫和不不同的冷冷卻方式式,改變變金相組組織以滿滿足所要要求的物物理、化化學(xué)與力力學(xué)性能能,稱為為熱處理理。1、退火火和正火火退火:把鋼((工件))放在爐爐中緩慢慢加熱到到臨界點(diǎn)點(diǎn)以上的的某一溫溫度,保保溫一段段時(shí)間,,隨爐緩緩慢冷卻卻下來的的一種熱熱處理工工藝。目的:消消除組織織缺陷、、降低硬硬度、提提高塑性性、便于于冷加工工、消除除內(nèi)應(yīng)力力、防止止工件變變形。正火是把鋼((工件))放在爐爐中緩慢慢加熱到到臨界點(diǎn)點(diǎn)以上的的某一溫溫度,保保溫一段段時(shí)間,,置于空空氣中冷冷卻。目目的:細(xì)細(xì)化晶粒粒,提高高韌性,,有比退退火為高高的強(qiáng)度度與硬度度。正火與退退火不同之處處,在于正正火是將將加熱后后的工件件從爐中中取出置置于空氣氣中冷卻卻。鑄、、鍛件切切削加工工前一般般進(jìn)行退退火或正正火。2、淬火火和回火火淬火是把鋼((工件))放在爐爐中緩慢慢加熱至至淬火溫溫度(臨臨界點(diǎn)以以上30℃~50℃),并保保溫一段段時(shí)間,,后投入入淬火劑劑中冷卻卻。淬火后得得到的組組織是馬馬氏體。。增加硬硬度、強(qiáng)強(qiáng)度和耐耐磨性。。淬火劑有有空氣、、油、水水、鹽水水,冷卻卻能力遞遞增。碳鋼在水水和鹽水水中淬火火,合金金鋼在油油中淬火火?;鼗鹗谴慊鸷蠛筮M(jìn)行的的一種較較低溫度度的加熱熱與冷卻卻熱處理理工藝。?;鼗鹂梢砸越档突蚧蛳懔慵慊鸹鸷蟮膬?nèi)內(nèi)應(yīng)力,,提高韌韌性。在150℃~250℃℃范圍內(nèi)內(nèi)的回火火稱“低低溫回火火”。目目的不降降低硬度度消除內(nèi)內(nèi)應(yīng)力。。刃具、、量具,,要進(jìn)行行低溫回回火處理理。中溫回火火溫度是是300℃~450℃℃。目的的消除內(nèi)內(nèi)應(yīng)力降降低硬度度提高彈彈性。彈彈簧、刀刀桿、軸軸套等進(jìn)進(jìn)行中溫溫回火。。高溫回火火溫度為為500℃~680℃℃。調(diào)質(zhì)處理理:淬火火后的高高溫回火火。目的的獲得較較高的綜綜合機(jī)械械性能。。用于各各種軸類類零件、、連桿、、齒輪、、受力螺螺栓等。。時(shí)效熱處處理:材料經(jīng)經(jīng)固溶處處理或冷冷塑變形形后,在在室溫或或高于室室溫條件件下,其其組織和和性能隨隨時(shí)間而而變化的的過程。。時(shí)效可進(jìn)進(jìn)一步消消除內(nèi)應(yīng)應(yīng)力,穩(wěn)穩(wěn)定零件件尺寸,,它與回回火作用用相類似似。3、表面面淬火使零件表表面層比比心部具具有更高高的強(qiáng)度度、硬度度、耐磨磨性和疲疲勞強(qiáng)度度,而心心部則具具有一定定的韌性性。4、化學(xué)學(xué)熱處理理有滲碳、、滲氮(氮化)、滲鉻鉻、滲硅硅、滲鋁鋁、氰化化(碳與與氮共滲滲)等。。滲碳、氰氰化可提提高零件件的硬度度和耐磨磨性;滲鋁可提提高耐熱熱、抗氧氧化性;;氮化與滲滲鉻的零零件,表表面比較較硬,可可顯著提提高耐磨磨和耐腐腐蝕性;;滲硅可提提高耐酸酸性等。。四、碳鋼鋼1、碳鋼中的的元素除鐵外還含有碳、錳、硅、、硫、磷、氧氧、氮、氫等,碳的含量與存存在形式對(duì)碳碳鋼的性能具具有重要影響響,其他雜質(zhì)元元素對(duì)鋼材性性能也有重要要影響。(1)硫有害元素。FeS和Fe形成低熔熔點(diǎn)(985℃)化合物物。鋼材熱加加工1150~1200℃,過早熔熔化而導(dǎo)致工工件開裂,稱稱“熱脆”。。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼::S<0.02%~0.03%;優(yōu)質(zhì)鋼:S<<0.03%~0.045%;普通鋼:S<<0.055%~0.7%以下。(2)磷有害元素。雖雖能使強(qiáng)度、、硬度增高,,但塑性、沖沖擊韌性顯著著降低。特別是在低溫溫時(shí),使鋼材材顯著變脆,,稱“冷脆””。使冷加加工及焊接性性變壞,高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼::P<0.025%;;優(yōu)質(zhì)鋼:P<0.04%;普通鋼:P<0.085%。(3)錳脫氧劑。有益益元素。MnS(1600℃),,部分消除除硫的有害作作用。錳具有很好的的脫氧能力,,與FeO成成為MnO進(jìn)進(jìn)入爐渣,從從而改善鋼的的品質(zhì),特別別是降低脆性性,提高強(qiáng)度度和硬度。在0.5%~~0.8%以以下下時(shí)時(shí),,看看成成是是常常存存雜雜質(zhì)質(zhì)。。優(yōu)質(zhì)質(zhì)碳碳素素結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼中中,,正正常常含含錳錳量量是是0.5%~~0.8%;;高高錳錳結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼可可達(dá)達(dá)0.7%~~1.2%。。(4))硅脫氧劑劑。有有益的的元素素。硅與FeO能結(jié)結(jié)成密密度較較小的的硅酸酸鹽爐爐渣而而被除除去。。硅在鋼鋼中溶溶于鐵鐵素體體內(nèi)使使強(qiáng)度度、硬硬度增增加,,塑性性、韌韌性降降低。。鎮(zhèn)靜鋼鋼中的的含硅硅量常常在0.1%~~0.37%,,沸騰騰鋼中中只含含有0.03%~0.07%。由于鋼鋼中硅硅含量量一般般不超超過0.5%,,對(duì)鋼鋼性能能影響響不大大。(5))氧有害元元素。。在煉煉鋼末末期要要加入入錳、、硅、、鐵和和鋁進(jìn)進(jìn)行脫脫氧,,但不不可能能除盡盡。FeO、MnO、SiO2、Al2O3,使強(qiáng)強(qiáng)度、、塑性性降低低。尤尤其是是對(duì)疲疲勞強(qiáng)強(qiáng)度、、沖擊擊韌性性等有有嚴(yán)重重影響響。(6))氮長(zhǎng)時(shí)間間放置置或在在200~~300℃℃加熱熱氮以以氮化化物形形式的的析出出,硬硬度、、強(qiáng)度度提高高,塑塑性下下降,,發(fā)生生時(shí)效效。鋼液中中加入入Al、Ti或或V進(jìn)進(jìn)行固固氮處處理,,使氮氮固定定在AlN、TiN或VN中中,可可消除除時(shí)效效傾向向。(7)氫氫氫脆、白白點(diǎn)等缺缺陷。變脆:氫氫化物變變形小白點(diǎn):組組織缺陷陷處擴(kuò)散散氫,時(shí)時(shí)間長(zhǎng)2、分類類與編號(hào)號(hào)按用途::建筑及及工程用用鋼、結(jié)結(jié)構(gòu)鋼、、彈簧鋼鋼、軸承承鋼、工工具鋼和和特殊性性能鋼((不銹鋼鋼、耐熱熱鋼)按含碳量量:低碳碳鋼、中中碳鋼和和高碳鋼鋼按脫氧方方式:鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼和和沸騰鋼鋼按品質(zhì)::普通鋼鋼、優(yōu)質(zhì)質(zhì)鋼和高高級(jí)優(yōu)質(zhì)質(zhì)鋼(1)普普通碳素素鋼Q235-A,,屈服強(qiáng)強(qiáng)度數(shù)值值(MPa)質(zhì)量等級(jí)級(jí)A,B,C,,D。脫氧方法法為F,,b,Z,TZ?;毫αθ萜饔糜娩撘话惆氵x用鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼。。普通碳素素鋼有Q195、Q215、Q235、Q255及Q275五個(gè)個(gè)鋼種。。(2)優(yōu)優(yōu)質(zhì)碳素素鋼S<0.03%~0.045%;;P<0.04%08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、……80等等。平均均含碳量量的萬分分之幾。。45號(hào)號(hào)鋼中含含碳量平平均為0.45%(0.42%~0.50%)。。45Mn,錳含含量較高高的優(yōu)質(zhì)質(zhì)非合金金鋼。優(yōu)質(zhì)低碳碳鋼(含含C<0.25%),,如08、10、15、20、25;塑塑性好,,焊接性性能好,,殼體、、接管。。優(yōu)質(zhì)中碳碳鋼(含含C量0.3%~0.60%),如如30、、35、、40、、45、、50與與55;;45號(hào)鋼攪攪拌軸優(yōu)質(zhì)高碳碳鋼(含含C>0.6%),如如60、、65、、70、、80。。60、、65鋼鋼主要用用來制造造彈簧,,70、、80鋼鋼用來制制造鋼絲絲繩等。。(3)高高級(jí)優(yōu)質(zhì)質(zhì)鋼S<0.02%~0.03%;P<0.025%,均<0.03%。它的表示示方法是是在優(yōu)質(zhì)質(zhì)鋼號(hào)后后面加一一個(gè)A字字,如20A。。3、碳鋼鋼的品種種及規(guī)格格品種:鋼鋼板、鋼鋼管、型型鋼、鑄鑄鋼和鍛鍛鋼(1)鋼鋼板(壓壓力容器器用熱扎扎厚鋼板板)4mm~~6mm厚度間間隔為0.5mm6mm~~30mm厚度度間隔為為lmm30mm~60mm厚厚度間隔隔為2mm一般碳素素鋼板材材有Q235-A、、Q235-A·F、08、10、15、20等。(2)鋼鋼管無縫鋼管管和有縫縫鋼管。。無縫鋼管管有冷軋軋和熱軋軋。普通無縫縫鋼管常常用材料料有10、15、20等。專門用途途的無縫縫鋼管,,如熱交交換器用用鋼管、、石油裂裂化用無無縫管、、鍋爐用用無縫管管等。有有縫管如如水煤氣氣管,分分鍍鋅(白鐵管管)和不不鍍鋅(黑鐵管管)兩種種。(3)型鋼有圓鋼、方鋼鋼、扁鋼、角角鋼(等邊與與不等邊)、、工字鋼和槽槽鋼。圓鋼與方鋼主主要用來制造造各類軸件;;扁鋼常用作各各種槳葉;角鋼、工字鋼鋼及槽鋼可做做各種設(shè)備的的支架、塔盤盤支承及各種種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。。(4)鑄鋼和和鍛鋼鑄鋼用ZG表示,ZG25、ZG35等等,用于制造造各種承受重重載荷的復(fù)雜雜零件,如泵泵殼、閥門、、泵葉輪等。。鍛鋼有08、、10、15、…、50等牌號(hào)。石石油化工容器器用20、25等制作管管板、法蘭、、頂蓋等。五、鑄鐵含碳量2%以以上,含有S、P、、Si、Mn等雜質(zhì)質(zhì)。脆性材料,抗抗拉強(qiáng)度較低低,但有良好好鑄造性、耐耐磨性、減振振性及切削加加工性。在一些介質(zhì)(濃硫酸、醋醋酸、鹽溶液液、有機(jī)溶劑劑等)中有相相當(dāng)好的耐腐腐蝕性能。鑄鐵可分為灰灰鑄鐵、可鍛鍛鑄鐵、球墨墨鑄鐵、蠕墨墨鑄鐵和特殊殊性能鑄鐵等等。1、灰鑄鐵2.7%~4.0%,片片狀石墨形式式,斷面暗灰灰色。有優(yōu)良的鑄造造性、減振性性能,支架、、閥體、泵體體(機(jī)座、管管路附件等)。在化工生產(chǎn)中中可做燒堿生生產(chǎn)中的熬堿堿鍋、聯(lián)堿生生產(chǎn)中的碳化化塔及淡鹽水水泵等。HT和和抗抗拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度sb值表表示示,,如如HT100,,其其中中100表表示示sb=100MPa。。常用用灰灰鑄鑄鐵鐵牌牌號(hào)號(hào)有有HT100、、HT150、、HT200、、HT250、、HT300、、HT350。。2、、球球墨墨鑄鑄鐵鐵簡(jiǎn)稱稱球球鐵鐵。。在強(qiáng)強(qiáng)度度、、塑塑性性和和韌韌性性方方面面大大大大超超過過灰灰鑄鑄鐵鐵,,甚甚至至接接近近鋼鋼材材。。用QT、、抗抗拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度值值、、延延伸伸率率表表示示,,如如QT400-18,,其其中中400表表示示sb=400MPa,,18表表示示d=18%。。3、、高高硅硅鑄鑄鐵鐵有高高的的耐耐蝕蝕性性能能,,含含硅硅量量增增加加耐耐蝕蝕性性增增加加。。強(qiáng)度度低低、、脆脆性性大大及及內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)力力大大,,易易于于脆脆裂裂熱導(dǎo)導(dǎo)率率小小,,線線膨膨脹脹系系數(shù)數(shù)大大,,不不適適于于制制造造溫溫差差較較大大的的設(shè)設(shè)備備,,否否則則容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生裂裂紋紋。。常用用于于各各種種耐耐酸酸泵泵、、冷冷卻卻排排管管和和熱熱交交換換器器牌號(hào)號(hào)有有::STSi11Cu2CrR、、STSi15R、、STSi15Mo3R等等。。合金金鋼鋼在碳碳鋼鋼中中添添加加適適量量的的一一種種或或多多種種合合金金元元素素,,得得到到或或改改善善某某些些性性能能。。一、分類類與編號(hào)號(hào)按合金元元素總含含量分::合金含量量<5%,低合合金鋼合金含量量5%-10%,中合合金鋼合金含量量>10%,高高合金鋼鋼按用途分分:合金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼、表表面硬化化鋼低碳馬氏氏體鋼、、非調(diào)質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼鋼合金工具具鋼特殊性能能鋼不銹鋼和和耐熱鋼鋼等合金鋼的的鋼號(hào)表表示方法法:一種是漢漢字牌號(hào)號(hào),如35鉻鉬鉬;另一種是是用國(guó)際際化學(xué)符符號(hào),如如35CrMo。表示含碳碳量平均均為萬分分之三十十五(或或0.35%),含Cr、、Mo在在1%左左右。當(dāng)平均質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)≥1.5%、、≥2.5%,,≥3.5%時(shí)時(shí),在元元素符號(hào)號(hào)后面應(yīng)應(yīng)標(biāo)明含含量,可可相應(yīng)表表示為2、3、、4。如如36Mn2Si。二、合金金元素對(duì)對(duì)鋼的影影響目前常用用的合金金元素有有:鉻(Cr),錳(Mn),鎳(Ni),硅(Si),硼(B),,鎢(W),鉬鉬(Mo),釩釩(V),鈦(Ti)和稀土土元素(Re)等。1、鉻提高耐腐腐蝕性能能和抗氧氧化性能能。含量達(dá)到到13%%時(shí),能能使鋼的的耐腐蝕蝕能力顯顯著提高高,并增增加鋼的的熱強(qiáng)性性。提高鋼的的淬透性性,顯著著提高鋼鋼的強(qiáng)度度、硬度度和耐磨磨性,但但使塑性性和韌性性降低。。2、錳錳提高強(qiáng)強(qiáng)度和和提高高低溫溫沖擊擊韌性性。3、鎳鎳提高淬淬透性性,有有很高高的強(qiáng)強(qiáng)度,,而又又保持持良好好的塑塑性和和韌性性。提高耐耐腐蝕蝕性和和低溫溫沖擊擊韌性性。鎳基合合金具具有更更高的的熱強(qiáng)強(qiáng)性能能。鎳被廣廣泛應(yīng)應(yīng)用于于不銹銹耐酸酸鋼和和耐熱熱鋼中中。4、硅硅提高強(qiáng)強(qiáng)度、、高溫溫疲勞勞強(qiáng)度度、耐耐熱性性及耐耐H2S等介介質(zhì)的的腐蝕蝕性。。硅含量量增高高會(huì)降降低鋼鋼的塑塑性和和沖擊擊韌性性。5、鋁鋁強(qiáng)脫氧氧劑,,顯著著細(xì)化化晶粒粒,提提高沖沖擊韌韌性,,降低低冷脆脆性。。提高抗抗氧化化性和和耐熱熱性,,對(duì)抵抵抗H2S介質(zhì)質(zhì)腐蝕蝕有良良好作作用。。價(jià)格便便宜,,在耐耐熱鋼鋼中常常以它它來代代替鉻鉻。6、鉬鉬提高高高溫強(qiáng)強(qiáng)度、、硬度度、細(xì)細(xì)化晶晶粒、、防止止回火火脆性性。鉬鉬能抗抗氫腐腐蝕。。7、釩釩于固溶溶體中中提高高高溫溫強(qiáng)度度,細(xì)細(xì)化晶晶粒,,提高高淬透透性。。鉻鋼中中加少少量釩釩,在在保持持鋼的的強(qiáng)度度情況況下,,能改改善鋼鋼的塑塑性。。8、鈦鈦強(qiáng)脫氧氧劑,,可提提高強(qiáng)強(qiáng)度、、細(xì)化化晶粒粒,提提高韌韌性,,減小小鑄錠錠縮孔孔和焊焊縫裂裂紋等等傾向向。在不銹銹鋼中中穩(wěn)定定碳,,防止止晶間間腐蝕蝕提高耐熱性性。9、稀土元元素提高強(qiáng)強(qiáng)度,,改善善塑性性、低低溫脆脆性、、耐腐腐蝕性性及焊焊接性性能。。三、專專業(yè)用用鋼鍋爐用用鋼,,壓力力容器器用鋼鋼、焊焊接氣氣瓶用用鋼等等。在鋼號(hào)號(hào)后面面分別別加注注g、R或或HP等,,如20g、16MnR和15MnVHP等。。質(zhì)地均均勻、、雜質(zhì)質(zhì)含量量低,,能滿滿足某某些力力學(xué)性性能的的特殊殊檢驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目目要求求。四、特特殊性性能鋼鋼不銹鋼鋼、耐耐熱鋼鋼和高高溫合合金及及低溫溫用鋼鋼1、不不銹鋼鋼不銹鋼鋼和耐耐酸鋼鋼的統(tǒng)統(tǒng)稱,,也稱稱不銹銹耐酸酸鋼。。一般稱稱耐空空氣、、蒸汽汽和水水等弱弱腐蝕蝕介質(zhì)質(zhì)的鋼鋼為不不銹鋼鋼。稱耐酸酸、堿堿、鹽鹽等強(qiáng)強(qiáng)烈腐腐蝕性性介質(zhì)質(zhì)的鋼鋼為耐耐酸鋼鋼。通常按按鋼的的金相相組織織分為為鐵素素體不不銹鋼鋼、奧奧氏體體不銹銹鋼、、奧氏氏體-鐵素素體雙雙相不不銹鋼鋼和馬馬氏體體不銹銹鋼等等(1))鐵鐵素素體體不不銹銹鋼鋼含碳碳≤≤0.15%%,,鉻鉻量量在在12~~30%%。。有有些些鋼鋼種種還還含含有有鉬鉬、、鈦鈦等等元元素素。。不銹銹綱綱中中的的含含碳碳量量都都較較低低,,Cr23C6而消消耗耗了了鉻鉻。。都都在在13%%以以上上。。對(duì)晶晶間間腐腐蝕蝕比比較較敏敏感感;;鉻鉻含含量量高高時(shí)時(shí),,脆脆性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變溫溫度度高高,,可可焊焊性性較較差差。。lCr13、、2Cr13、、受受沖沖擊擊載載荷荷較較大大的的零零件件。。0Cr13、、0Cr17Ti耐耐氧氧化化性性酸酸和和硫硫化化氫氫氣氣體體的的腐腐蝕蝕,,部部分分代代替替高高鉻鉻鎳鎳型型不不銹銹鋼鋼(2))奧奧氏氏體體不不銹銹鋼鋼優(yōu)異異的的綜綜合合性性能能,,包包括括優(yōu)優(yōu)良良的的力力學(xué)學(xué)性性能能,,冷冷、、熱熱加加工工和和成成型型性性,,可可焊焊性性和和在在許許多多介介質(zhì)質(zhì)中中的的良良好好耐耐蝕蝕性性。。含氯氯離離子子,,發(fā)發(fā)生生晶晶間間腐腐蝕蝕的的傾傾向向。。錳和和氮氮代代替替不不銹銹鋼鋼中中的的鎳鎳,,發(fā)發(fā)展展出出了了鉻鉻錳錳鎳鎳氮氮系系和和鉻鉻錳錳氮氮系系不不銹銹鋼鋼。。例例如如Cr18Mn8Ni5、、Cr18Mn10Ni5Mo3N。。在400℃℃~~800℃℃的的溫溫度度范范圍圍內(nèi)內(nèi),,碳碳從從奧奧氏氏體體中中以以碳碳化化鉻鉻((Cr23C6)形形式式沿沿晶晶界界析析出出,,使使晶晶界界附附近近的的合合金金元元素素((鉻鉻與與鎳鎳))含含鉻鉻量量降降低低到到耐耐腐腐蝕蝕所所需需的的最最低低含含量量((12%))以以下下,,腐腐蝕蝕就就在在此此貧貧鉻鉻區(qū)區(qū)產(chǎn)產(chǎn)生生。。這這種種沿沿晶晶界界的的腐腐蝕蝕稱稱為為晶晶間間腐腐蝕蝕。。防止晶間腐腐蝕的方法法:1)降低含含碳量<0.06%時(shí)不易易產(chǎn)生,<0.03%時(shí)可靠靠地克服,,超低碳不不銹鋼,如如00Cr19Nil02)穩(wěn)定碳碳原子,加加入Ti,,Nb,V,Mo穩(wěn)穩(wěn)定劑,廣廣泛用,0Cr18Nil0Ti、0Cr18NillNb3)形成雙雙相組織,,加入鐵素素體促成元元素Ti,,Al,Si,Mo,鐵素體體含鉻高、、補(bǔ)充快,,5%以內(nèi)內(nèi),阻斷腐腐蝕通路。。防止晶間腐腐蝕的方法法:4)控制熱熱規(guī)范,快快速加熱和和冷卻,或或非常緩慢慢。5)補(bǔ)充熱熱處理穩(wěn)定化退火火(免疫處處理):850度保保溫2小時(shí)時(shí),充分?jǐn)U擴(kuò)散高溫淬火水水冷(固熔熔):1100度度左右加熱熱后淬火,,單相奧氏氏體加入Mo提提高對(duì)氯離離子Cl-的耐蝕能力力,lCr18Nil2Mo3Ti。。0Cr18Nil8Mo2Cu2Ti。同時(shí)加加入Mo、Cu,則在室室溫、濃度度為50%以下的硫硫酸中也具具有較高的的耐蝕性,,也可提高高在低濃度度鹽酸中的的抗腐蝕性性2、耐熱鋼鋼和高溫合合金例如石油化化工的乙烯烯裂解、氨氨的合成等等,溫度往往往達(dá)到1000℃℃以上。300℃~~350℃℃即需選用用耐熱鋼,,一般耐熱熱鋼工作溫溫度都在700℃以以下,700℃~~1000℃用高溫溫合金。耐熱鋼Cr、Al、Si鐵素體體形成元素素,被高溫溫氣體氧化化后生成一一種致密的的氧化膜。。Ni、Mn奧氏體形形成元素,,提高高溫強(qiáng)強(qiáng)度和改善善抗?jié)B碳性性。V、Nb、、Ti形成成強(qiáng)碳化物物提高高溫溫強(qiáng)度。C和N擴(kuò)大大和穩(wěn)定奧奧氏體提高高高溫強(qiáng)度度B和Re均均為耐熱鋼鋼中添加的的微量元素素,可以顯顯著提高鋼鋼材的抗氧氧化性,并并改善其熱熱塑性。耐熱鋼按特性和用用途可分為為抗氧化鋼鋼(又稱高高溫不起皮皮鋼)和熱熱強(qiáng)鋼??寡趸撌鞘侵父邷叵孪戮哂休^好好的抗氧化化性,并有有適當(dāng)強(qiáng)度度的鋼種。。熱強(qiáng)鋼高溫溫下有較好好的抗氧化化性和耐腐腐蝕能力,,且有較高高的強(qiáng)度。。常用來高高溫工作下下的汽缸、、螺栓及鍋鍋爐的過熱熱器等。高溫合合金鐵基合合金、、鎳基基合金金、鈷鈷基合合金。。鐵基耐耐熱合合金工工作溫溫度在在700℃℃以下下,含含有相相當(dāng)高高的鉻鉻、鎳鎳成分分和其其他強(qiáng)強(qiáng)化元元素。。鎳基耐耐熱合合金是是目前前在700℃~~900℃℃范圍圍內(nèi)使使用得得最廣廣泛的的一種種高溫溫合金金。這這類合合金的的鎳含含量通通常在在50%以以上。。鈷基耐耐熱合合金的的高溫溫強(qiáng)度度主要要靠固固溶強(qiáng)強(qiáng)化獲獲得。。鈷價(jià)價(jià)格昂昂貴,,應(yīng)用用受到到很大大的限限制,,一般般在1000℃℃以上上才用用。3、、低低溫溫用用鋼鋼深冷冷分分離離、、空空氣氣分分離離等等。。((溫溫度度≤≤-20℃℃))目前前國(guó)國(guó)外外低低溫溫設(shè)設(shè)備備用用的的鋼鋼材材主主要要是是以以高高鉻鉻鎳鎳鋼鋼為為主主,,也也有有使使用用鎳鎳鋼鋼、、銅銅和和鋁鋁等等。。我國(guó)國(guó)無無鉻鉻鎳鎳的的低低溫溫鋼鋼材材系系列列。。16MnDR、、07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR壓力容器器材料多多種多樣樣鋼——用用的最多多有色金屬屬非金屬復(fù)合材料料壓力容器器材料選選擇其他1、壓壓力容容器用鋼鋼的基本本要求壓力容器器用鋼的的基本要要求較高的強(qiáng)強(qiáng)度良好的塑塑性、韌韌性、制制造性能能和與介介質(zhì)相容容性改善鋼材材性能的的途徑化學(xué)成分分的設(shè)計(jì)計(jì)組織結(jié)構(gòu)構(gòu)的改變變零件表面面改性一、、化化學(xué)學(xué)成成分分鋼材材化化學(xué)學(xué)成成分分對(duì)對(duì)其其性能能和熱處處理理有較較大大的的影影響響。。1、、碳碳?jí)毫θ萜饔娩撲摰暮剂恳灰话悴粦?yīng)大于于0.25%碳含量強(qiáng)度增加可焊性變差焊接時(shí)易在熱熱影響區(qū)出現(xiàn)現(xiàn)裂紋在鋼中加入釩釩、鈦、鈮等等元素,可提提高鋼的強(qiáng)度度和韌性。2、釩、鈦、、鈮等3、S、P是是鋼中最主要要的有害元素素硫——能促進(jìn)進(jìn)非金屬夾雜雜物的形成,,使塑性和韌韌性降低。磷——能能提高鋼鋼的強(qiáng)度度,但會(huì)會(huì)增加鋼鋼的脆性性,特別別是低溫溫脆性。。將硫和磷磷等有害害元素含含量控制制在很低低水平,,即大大大提高鋼鋼材的純純凈度可提高鋼鋼材的韌韌性、抗抗應(yīng)變時(shí)時(shí)效性能能、抗回回火脆化化性能、、抗中子子輻照脆脆化能力力和耐腐腐蝕性能能。因此,與與一般結(jié)結(jié)構(gòu)鋼相相比,壓壓力容器器用鋼對(duì)對(duì)硫、磷磷、氫等等有害雜雜質(zhì)元素素含量的的控制更更加嚴(yán)格格。例如,中中國(guó)壓力力容器用用鋼的硫硫和磷含含量分別別應(yīng)低于于0.020%和和0.030%。隨著冶煉煉水平的的提高,,目前已已可將硫硫的含量量控制在在0.002%以內(nèi)?;瘜W(xué)成分分對(duì)熱處處理也有有決定性性的影響響,如果果對(duì)成分分控制不不嚴(yán),就就達(dá)不到到預(yù)期的的熱處理理效果。。過程設(shè)備備設(shè)計(jì)二、力學(xué)學(xué)性能材料的力力學(xué)行為為—由于載荷荷(如載載荷種類類、作用用方式等等)和應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)的不同同,以及及鋼材在在受力狀狀態(tài)下它所處的的工作環(huán)環(huán)境的不不同,鋼鋼材受力力后所表表現(xiàn)出的的不同行行為,稱稱為材料料的力學(xué)學(xué)行為。鋼材的力力學(xué)行為為,不僅與鋼鋼材的化學(xué)成分分、組織織結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與與材料所所處的應(yīng)力狀態(tài)態(tài)和環(huán)境有密切的的關(guān)系。。力學(xué)性能能決定力力學(xué)行為為鋼材的力學(xué)性能能主要是表表征強(qiáng)度度、韌性性和塑性性變形能能力的判判據(jù),是是機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)選選材和強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算的主要要依據(jù)。。a、壓力力容器設(shè)設(shè)計(jì)中,,常用的的強(qiáng)度判判據(jù)包括抗拉拉強(qiáng)度ббb屈服點(diǎn)ббs持久極限限蠕變極限限疲勞極限限б-1b、壓力容器器設(shè)計(jì)中,常常用的塑性判判據(jù)延伸率率δ5斷面收收縮率率c、壓壓力容容器設(shè)設(shè)計(jì)中中,常常用的的韌性性判據(jù)據(jù)沖擊吸吸收功功Akv韌脆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫溫度斷裂韌韌性韌性臨界裂裂紋尺尺寸的的大小小主要要取決于于鋼的的韌性性。如果鋼鋼的韌韌性高高,壓壓力容容器所所允許許的臨臨界裂裂紋尺尺寸就就越大大,安安全性性也越越高。。為防止止發(fā)生生脆性性斷裂裂和裂裂紋快快速擴(kuò)擴(kuò)展,,壓力力容器器常選選用韌韌性好好的鋼鋼材。。如16MnR鋼鋼板,,要求求在00C時(shí)的的橫向向(指指沖擊擊試件件的取取樣方方向))Akv不小于于31J。。當(dāng)使使用溫溫度低低于或或等于于-200C時(shí),,需要要考慮慮低溫溫沖擊擊韌性性,并并根據(jù)據(jù)應(yīng)力力水平平、設(shè)設(shè)計(jì)溫溫度和和厚度度,確確定夏夏比V型缺缺口沖沖擊試試驗(yàn)溫溫度和和Akv的指標(biāo)標(biāo)。夏比V型缺缺口沖沖擊吸吸收功功Akv對(duì)溫度度很敏敏感,能較好好地反反映材材料的的韌性性,與與斷裂裂韌性性有較較好的的數(shù)值值聯(lián)系系,世世界各各國(guó)壓壓力容容器規(guī)規(guī)范標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)都都對(duì)Akv提出了了要求求。Akv三、制制造工工藝性性能制造過過程中中進(jìn)行行冷卷卷、冷冷沖壓壓加工工的零零部件件要求求鋼材材有良良好的的冷加加工成成型性性能和和塑性性,其其延伸伸率δδ5應(yīng)在15~~20%以以上。。為檢檢驗(yàn)鋼鋼板承承受彎彎曲變變形能能力,,一般般應(yīng)根根據(jù)鋼鋼板的的厚度度,選選用合合適的的彎心心直徑徑,在在常溫溫下做做彎曲曲角度度為1800的彎曲曲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。試試樣外外表面面無裂裂紋的的鋼材材方可可用于于壓力力容器器制造造。

冷加加工的的要求求

焊接接的要要求可焊性性:指指在一一定焊焊接工工藝條條件下下,獲獲得優(yōu)優(yōu)質(zhì)焊焊接接接頭的的難易易程度度。鋼鋼材的的可焊焊性主主要取取決于于它的的化學(xué)學(xué)成份份。碳———其中中影響響最大大的是是含碳碳量。。含碳碳量愈愈低,,愈不不易產(chǎn)產(chǎn)生裂裂紋,可可焊性性愈好好。一般認(rèn)認(rèn)為,,Ceq小于0.4%時(shí)時(shí),可可焊性性優(yōu)良良;Ceq大于0.6%時(shí)時(shí),可可焊性性差。。中國(guó)國(guó)目前前對(duì)壓壓力容容器用用鋼尚尚未規(guī)規(guī)定碳碳當(dāng)量量要求求,但但上述述計(jì)算算碳當(dāng)當(dāng)量的的公式式對(duì)分分析焊焊接裂裂縫的的敏感感性具具有一一定的的參考考價(jià)值值。合金元元素———影影響通通常是是用碳碳當(dāng)量量Ceq來表示示。式中的的元素素符號(hào)號(hào)表示示該元元素在在鋼中中的百百分含含量2、、壓力力容器器鋼材材的選選擇壓力容器零件材料選擇綜合考慮壓力容器的使用條件零件的功能和制造工藝材料性能材料使用經(jīng)驗(yàn)(歷史)材料價(jià)格規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)3、壓力容容器常常用鋼鋼材一、鋼鋼材形形狀鋼材的的形狀狀包括括板、管管、棒棒、鍛鍛件、、鑄件件等。壓壓力容容器用用鋼主主要是是板、管管材和鍛件(1))鋼板板殼體、、封頭頭、板板狀構(gòu)構(gòu)件等等下料、、卷板板、焊焊接、、熱處處理較高的的強(qiáng)度度、良良好的的塑性性、韌韌性、、冷彎性性能和和焊接接性能能主要用用途加工要要求性能要要求(2))鋼管管接管、、換熱熱管等等無縫鋼鋼管、、卷制制下料、、焊接接、熱熱處理理較高的的強(qiáng)度度、塑塑性和和良好好的焊接性性能主要用用途主要來來源加工要要求性能要要求(3)鍛件高壓容器的平蓋、端部法蘭與接管法蘭等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)級(jí)別。級(jí)別越高,要求檢驗(yàn)項(xiàng)目越多,越嚴(yán)格,價(jià)格越高。主要用途分級(jí)二、鋼鋼材類類型碳素鋼鋼低合金金鋼高合金金鋼(按化化學(xué)成成分分分類))1、碳碳素鋼鋼含碳量量小于于2.06%的鐵鐵碳合合金。。以及及少量量的硫硫、磷磷、硅、氧氧、氮氮等元元素。。壓力容容器用用鋼碳素結(jié)結(jié)構(gòu)鋼鋼壓力容容器專專用鋼鋼板Q235系系列鋼鋼板;;10、、20鋼鋼鋼管;;20、、35鋼鍛鍛件。。20R20R的特特點(diǎn)和和應(yīng)用用場(chǎng)合合強(qiáng)度低低,塑塑性和和可焊焊性較較好價(jià)價(jià)格低低廉;;常用于于常壓壓或中中、低低壓容容器;;也做墊墊板、、支座座等零零部件件材料料。R----壓力力容器器專用用鋼板板892、低低合金金鋼◆是一種種低碳碳低合合金鋼鋼,合合金元元素含含量較較少((總量量一般般不超超過3%),,具有有優(yōu)良良的綜綜合力力學(xué)性性能,,其強(qiáng)強(qiáng)度、、韌性性、耐耐腐蝕性性、低低溫和和高溫溫性能能等均均優(yōu)于于相同同含碳碳量的的碳素素鋼。。特點(diǎn)及及優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)◆采用低低合金金鋼,,不僅僅可以以減薄薄容器器的壁壁厚,,減輕輕重量量,節(jié)約鋼材材,而且且能解決決大型壓壓力容器器在制造造、檢驗(yàn)驗(yàn)、運(yùn)輸、安裝中因因壁厚太厚所所帶來的各種種困難,以16MnR代代替碳素鋼制制造設(shè)備可以以節(jié)省鋼材1/3,以15MnVR代替碳素鋼鋼制造設(shè)備可可以節(jié)省鋼材材45%。16MnR、、15CrMoR、16MnDR、、15MnNiDR、09MnNiDR;壓力容器常常用低合金金鋼:16Mn、、09MnD;16Mn、、20MnMo、16MnD、09MnNiD、12Cr1MoV。鋼板鋼管鍛件D----低溫用鋼鋼應(yīng)用介紹1、16MnR◆屈服點(diǎn)為為340MPa級(jí)的壓力容容器專用鋼鋼板◆我國(guó)壓力容容器行業(yè)使使用量最大大的鋼板◆具有良好的的綜合力學(xué)學(xué)性能、制制造工藝性性能◆主要用于制制造中低壓壓壓力容器器和多層高高壓容器應(yīng)用介紹2、16MnDR、、15MnNiDR、09MnNiDR◆低溫壓力力容器用鋼鋼,工作在在-20℃及更低溫度度的壓力容容器專用鋼鋼板16MnDR可用于-40℃的的鋼種液氨儲(chǔ)罐等等設(shè)備(降低碳含含量,并加加鎳和微量量釩)15MnNiDR提高了低溫溫韌性-40℃℃級(jí)低溫球球形容器09MnNiDR-70℃℃級(jí)低溫壓壓力容器用用鋼用于制造液液丙烯(-47.7℃)、、液硫化氫氫(-61℃))等設(shè)備應(yīng)用介紹3、15CrMoR◆低合金珠光光體熱強(qiáng)鋼鋼◆中溫抗氫鋼鋼板◆用于制造壁壁溫不超過過560℃℃的壓力力容器應(yīng)用介紹4、20MnMo、、09MnNiD20MnMo常制造使用用溫度為-40~470℃℃的重要大大中型鍛件件良好的熱加加工和焊接接工藝性能能09MnNiD良好的低溫溫韌性常制造使用用溫度為-40~45℃的的低溫容器器3、高合金金鋼壓力容器中中采用的低低碳或超低低碳高合金金鋼大多是是耐腐蝕、耐高溫鋼鉻鋼鉻鎳鋼鉻鎳鉬鋼(1)鉻鋼鋼但不耐硫酸酸、鹽酸、、熱磷酸等等介質(zhì)的腐腐蝕0Cr13是常用的鐵鐵素體不銹鋼鋼有較高的強(qiáng)強(qiáng)度、塑性性、韌性和和良好的切切削加工性性能在室溫的稀稀硝酸以及及弱有機(jī)酸酸中有一定定的耐腐蝕蝕性(2)鉻鎳鎳鋼0Cr18Ni9、、0Cr18Ni10Ti、、00Cr19Ni10三種種鋼均屬于于奧氏體不銹銹鋼。但長(zhǎng)期在水水及蒸汽中中工作時(shí),,0Cr18Ni9有晶間腐蝕傾向,并且且在氯化物物溶液中易易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。具有較高的的抗晶間腐腐蝕能力,,可在-196℃~~600℃℃溫度范圍圍內(nèi)長(zhǎng)期使使用。為超低碳不不銹鋼,具具有更好的的耐蝕性。。0Cr18Ni9在固溶態(tài),,具有良好好的塑性、、韌性、冷冷加工性,,在氧化性性酸和大氣氣、水、蒸蒸汽等介質(zhì)質(zhì)中耐腐蝕蝕性亦佳0Cr18Ni10Ti00Cr19Ni10(3))鉻鉻鎳鎳鉬鉬鋼鋼耐應(yīng)應(yīng)力力腐腐蝕蝕、、小小孔孔腐腐蝕蝕的的性性能能良良好好,,適適用用于于制制造造介介質(zhì)質(zhì)中中含含氯氯離離子子的的設(shè)設(shè)備備。。00Cr18Ni5Mo3Si2奧氏氏體體-鐵鐵素素體體雙雙相相不不銹銹鋼鋼復(fù)合合板板基層層:與與介介質(zhì)質(zhì)不不接接觸觸,,主主要要起起承承載載作作用用,,通常常為為碳碳素素鋼鋼和和低低合合金金鋼鋼。。復(fù)層層:與與介介質(zhì)質(zhì)直直接接接接觸觸,,要要求求與與介介質(zhì)質(zhì)有有良良好好的的相相容容性性,,通常常為為不不銹銹鋼鋼、、鈦鈦等等耐耐腐腐蝕蝕材材料料,,其其厚厚度度一一般般為基基層層厚厚度度的的1/10~1/3。。復(fù)合合板板應(yīng)應(yīng)用用特特點(diǎn)點(diǎn)①用用復(fù)復(fù)合合板板制制造造耐耐腐腐蝕蝕壓壓力力容容器器,,可可大大量量節(jié)節(jié)省省昂昂貴貴的的耐耐腐腐蝕蝕材材料料,,從從而而降降低低壓壓力力容容器器的的制制造造成成本本。。②復(fù)復(fù)合合板板的的焊焊接接比比一一般般鋼鋼板板復(fù)復(fù)雜雜,,焊焊接接接接頭頭往往往往是是耐耐腐腐蝕蝕的的薄薄弱弱環(huán)環(huán)節(jié)節(jié),,因因此此壁壁厚厚較較薄薄、、直直徑徑小小的的壓壓力力容容器器最最好好不不用用復(fù)復(fù)合合板板。。3.2、有色金屬和非非金屬一、有色金屬屬使用狀態(tài)在退火狀態(tài)下下的強(qiáng)度比較較穩(wěn)定,一般般都在退火狀狀態(tài)下使用選用時(shí)應(yīng)注意意選擇同類有有色金屬中的的合適牌號(hào)壓力容器常用用有色金屬::銅及其合金鋁及其合金鎳和鎳合金鈦和鈦合金在沒有氧存在在的情況下,,銅在許多非氧化性酸中都是比較耐耐腐蝕的。但但銅最有價(jià)值值的性能是在在低溫下保持持較高的塑性性及沖擊韌性性,是制造深冷設(shè)備的良好材料。。1、銅及其合合金特性:3.3、有色金屬和非非金屬半貴重金屬1、純銅(紫紫銅)低溫時(shí)時(shí)可保保持較較高的的塑性性和沖沖擊韌韌性,,用于于制作作深冷冷設(shè)備備和高高壓設(shè)設(shè)備墊墊片。。耐稀硫硫酸、、亞硫硫酸、、稀的的和中中等濃濃度的的鹽酸酸、醋醋酸、、氫氟氟酸及及其它它非氧氧化性性酸等等介質(zhì)質(zhì)的腐腐蝕,,對(duì)淡淡水、、大氣氣、堿堿類溶溶液的的耐蝕蝕能力力很好好。不耐各各種濃濃度的的硝酸酸、氨氨和銨銨鹽溶溶液。。2、銅銅合金金黃銅::銅與與鋅的的合金金稱黃黃銅白銅::鎳的的質(zhì)量量分?jǐn)?shù)數(shù)含量量低于于50%的的銅鎳鎳合金金稱為為簡(jiǎn)單單(普普通))白銅銅,再再加入入錳、、鐵、、鋅或或鋁等等元素素的白白銅稱稱為復(fù)復(fù)雜((特殊殊)白白銅。。青銅::其它它合金金。銅銅與錫錫的合合金稱稱為錫錫青銅銅;銅銅與鋁鋁、硅硅、鉛鉛、鈹鈹、錳錳等組組成的的合金金稱無無錫青青銅。。(1))黃銅銅銅與鋅鋅的合合金稱稱黃銅銅。鑄造性性能好好,力力學(xué)性性能比比純銅銅高,,耐蝕蝕性能能與純純銅相相似,,在大大氣中中耐腐腐蝕性性比純純銅好好,價(jià)價(jià)格便便宜,,應(yīng)用用較廣廣。在黃銅銅中加加入錫錫、鋁鋁、硅硅、錳錳等元元素,,特種種黃銅銅。錳、鋁鋁能提提高強(qiáng)強(qiáng)度;;鋁、、錳和和硅提提高抗抗蝕性性和減減磨性性;鋁鋁能改改善切切削加加工性性。常用的的黃銅銅牌號(hào)號(hào)有H80、H68、H62等H80大氣氣、淡淡水及及海水水中有有較高高耐腐腐蝕性性、加加工性性能優(yōu)優(yōu)良,,可作作薄壁壁管和和波紋紋管。。H68塑性性好,,可在在常溫溫下沖沖壓H62在室室溫下下塑性性較差差,但但機(jī)械械強(qiáng)度度較高高,易易焊接接,價(jià)價(jià)格低低廉,,可做做深冷冷設(shè)備備的筒筒體、、管板板、法法蘭及及螺母母等。。錫黃銅HSn70-l含有有1%的錫錫,能提高高在海水中中的耐蝕性性。稱海軍軍黃銅。(2)白銅銅鎳含量低于于50%的的銅鎳合金金稱為簡(jiǎn)單單(普通))白銅,再加入錳、、鐵、鋅或或鋁等元素素的白銅稱稱為復(fù)雜((特殊)白白銅。白銅是工業(yè)業(yè)銅合金中中耐腐蝕性性能最優(yōu)者者,抗沖擊擊腐蝕、應(yīng)應(yīng)力腐蝕性性能亦良好好,是海水水冷凝管的的理想材料料。(3)青銅銅銅與錫的合合金稱為錫錫青銅;銅銅與鋁、硅硅、鉛、被被、錳等組組成的合金金稱無錫青青銅。錫青銅分鑄鑄造錫青銅銅和壓力加加工錫青銅銅。錫青銅典型型牌號(hào)ZQSn10-1,,有高強(qiáng)度度和硬度,,能承受沖沖擊載荷,,耐磨性很很好,具有有優(yōu)良的鑄鑄造性,比比純銅耐腐腐蝕。錫青銅用來來鑄造耐腐腐蝕和耐磨磨零件,如如泵殼、閥閥門、軸承承、蝸輪、、齒輪、旋旋塞等。無錫青銅力力學(xué)性能好好2、鋁及其其合金特性:◆鋁很輕(密度度約為鋼的三三分之一),,耐濃硝酸、、醋酸、碳酸、、氫銨、尿素素等,不耐堿堿;◆在低溫下具有有良好的塑性性和韌性;◆使用溫度范圍圍為-269~200℃;◆有良好的成型型和焊接性能能。應(yīng)用:可用來制作壓壓力較低的貯貯罐、塔、熱熱交換器,防防止污染產(chǎn)品品的設(shè)備及深深冷設(shè)備鋁:L1,L2,…………L6硬鋁:AI-Cu-Mg的合金,LY1L-1L-2防銹鋁:AI-Mg的合金,LF21鑄鋁:AI-Si的合金金,ZL107鋁及鋁合金(1)工業(yè)純純鋁工業(yè)高純鋁用用于抗硫腐蝕蝕,濃硝酸設(shè)設(shè)備,高壓釜釜、槽車、貯貯槽、閥門、、泵。工業(yè)純鋁,耐耐硫腐蝕、防防污染而不要要求強(qiáng)度的設(shè)設(shè)備,例如::反應(yīng)器、熱熱交換器、深深冷設(shè)備、塔塔器等。(2)防銹鋁鋁由鋁錳系或鋁鋁鎂組成的鋁鋁合金,強(qiáng)度度比純鋁高,,用于中等強(qiáng)強(qiáng)度的零件或或設(shè)備;制造油箱、管管道、低壓容容器、鉚釘及焊制容器。。由于熔焊的鋁鋁材在低溫(0~-196℃)下沖沖擊韌性不下下降,很適合合做低溫設(shè)備備。3)鑄造鋁合合金是鋁、硅合金金。Al-Si系系,俗稱"硅硅鋁明",典典型牌號(hào)ZAlSi7Mg,合金號(hào)號(hào)為ZL101;Al-Cu系系,應(yīng)用最早早,熱強(qiáng)性高高,300℃℃,耐腐蝕性性較差。典型型牌號(hào)ZAlCu5Mn,合金號(hào)為為ZL201;Al-Mg系系,室溫力學(xué)學(xué)性能高,耐耐腐蝕性能好好,但熱強(qiáng)性性低。鑄造性性能差,典型型牌號(hào)ZAlMg10,,合金號(hào)為ZL301;;Al-Zn系系,Zn在Al中溶解度度大,再加入入硅及少量鎂鎂、鉻等元素素,具有良好好的綜合性能能,典型牌號(hào)號(hào)ZAlZn11Si17,合金號(hào)號(hào)為ZL401。鋁的鑄造性、、流動(dòng)性好,,鑄造時(shí)收縮縮率和生成裂裂紋的傾向性性都很小。耐蝕性好,且且密度小,廣廣泛用來鑄造造形狀復(fù)雜的的耐蝕零件,,如管件、泵泵、閥門、汽汽缸、活塞等等。3、鉛及其合合金硬度低、強(qiáng)度度小,不宜單單獨(dú)作為設(shè)備備材料,只適適于做設(shè)備的的襯里。熱導(dǎo)率??;純純鉛不耐磨,,非常軟。但但在許多介質(zhì)質(zhì)中,特別是是在硫酸(80%的熱硫硫酸及92%的冷硫酸)中鉛具有很很高的耐蝕性性。鉛與銻合金稱稱為硬鉛,硬硬度、強(qiáng)度都都比純鉛高,,在硫酸中的的穩(wěn)定性也比比純鉛好。

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