過程設(shè)備設(shè)計 第三版 教案PPT第三章

CHAPTERⅢMaterialsforPressureVesselsandInfluencesofEnvironmentandTimeonPropertiesofTheseMaterials教學(xué)重點：壓力容器材料的選擇教學(xué)難點：高合金鋼2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析第一節(jié)壓力容器材料一、壓力容器常用材料1、鋼材形狀鋼材的形狀包括板、管、棒、鍛件、鑄件等。壓力容器用鋼主要是板、管材和鍛件。鋼板殼體、封頭、板狀構(gòu)件等下料、卷板、焊接、熱處理較高的強度、良好的塑性、韌性、冷彎性能和焊接性能主要用途加工要求性能要求2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鋼管接管、換熱管等無縫鋼管、卷制下料、焊接、熱處理較高的強度、塑性和良好的焊接性能主要用途主要來源加工要求性能要求鍛件高壓容器的平蓋、端部法蘭與接管法蘭等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個級別。級別越高，要求檢驗項目越多，越嚴(yán)格，價格越高。主要用途分級2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2、鋼材類型碳素鋼低合金鋼高合金鋼（按化學(xué)成分分類）2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析含碳量小于2.06％的鐵碳合金。以及少量的硫、磷、硅、氧、氮等元素。壓力容器用鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼壓力容器專用鋼板Q235系列鋼板；

10、20鋼鋼管；

20、35鋼鍛件。20R20R的特點和應(yīng)用場合強度低，塑性和可焊性較好價格低廉；常用于常壓或中、低壓容器；也做墊板、支座等零部件材料。R----壓力容器專用鋼板1）碳素鋼2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2）低合金鋼是一種低碳低合金鋼，合金元素含量較少（總量一般不超過3%），具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其強度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能等均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼。特點采用低合金鋼，不僅可以減薄容器的壁厚，減輕重量，節(jié)約鋼材，而且能解決大型壓力容器在制造、檢驗、運輸、安裝中因壁厚太厚所帶來的各種困難。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析16MnR、15CrMoR、16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR16Mn、09MnD16Mn、20MnMo、16MnD、09MnNiD、12Cr1MoV鋼板鋼管鍛件D----低溫用鋼壓力容器常用低合金鋼2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析應(yīng)用介紹16MnR屈服點為340MPa級的壓力容器專用鋼板我國壓力容器行業(yè)使用量最大的鋼板具有良好的綜合力學(xué)性能、制造工藝性能主要用于制造中低壓壓力容器和多層高壓容器2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR◆低溫壓力容器用鋼，工作在-20℃及更低溫度的壓力容器專用鋼板16MnDR可用于-40℃的鋼種液氨儲罐等設(shè)備（降低碳含量，并加鎳和微量釩）15MnNiDR提高了低溫韌性-40℃級低溫球形容器09MnNiDR-70℃級低溫壓力容器用鋼用于制造液丙烯（-47.7℃）、液硫化氫（-61℃）等設(shè)備2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析15CrMoR◆低合金珠光體熱強鋼◆中溫抗氫鋼板◆用于制造壁溫不超過560℃的壓力容器20MnMo、09MnNiD20MnMo常制造使用溫度為-40～470℃的重要大中型鍛件良好的熱加工和焊接工藝性能09MnNiD良好的低溫韌性常制造使用溫度為-40～45℃的低溫容器2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析3）高合金鋼壓力容器中采用的低碳或超低碳高合金鋼大多是耐腐蝕、耐高溫鋼鉻鋼鉻鎳鋼鉻鎳鉬鋼2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鉻鋼但不耐硫酸、鹽酸、熱磷酸等介質(zhì)的腐蝕0Cr13是常用的鐵素體不銹鋼有較高的強度、塑性、韌性和良好的切削加工性能在室溫的稀硝酸以及弱有機酸中有一定的耐腐蝕性2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鉻鎳鋼0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10三種鋼均屬于奧氏體不銹鋼但長期在水及蒸汽中工作時，0Cr18Ni9有晶間腐蝕傾向，并且在氯化物溶液中易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。具有較高的抗晶間腐蝕能力，可在-196℃～600℃溫度范圍內(nèi)長期使用。為超低碳不銹鋼，具有更好的耐蝕性。0Cr18Ni9在固溶態(tài)，具有良好的塑性、韌性、冷加工性，在氧化性酸和大氣、水、蒸汽等介質(zhì)中耐腐蝕性亦佳0Cr18Ni10Ti00Cr19Ni102023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鉻鎳鉬鋼耐應(yīng)力腐蝕、小孔腐蝕的性能良好，適用于制造介質(zhì)中含氯離子的設(shè)備。00Cr18Ni5Mo3Si2奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析4）復(fù)合鋼板基層：與介質(zhì)不接觸，主要起承載作用，通常為碳素鋼和低合金鋼。復(fù)層：與介質(zhì)直接接觸，要求與介質(zhì)有良好的相容性，通常為不銹鋼、鈦等耐腐蝕材料，其厚度一般為基層厚度的1/10~1/3。用復(fù)合板制造耐腐蝕壓力容器，可大量節(jié)省昂貴的耐腐蝕材料，從而降低壓力容器的制造成本。復(fù)合板的焊接比一般鋼板復(fù)雜，焊接接頭往往是耐腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，因此壁厚較薄、直徑小的壓力容器最好不用復(fù)合板。特點2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析二、有色金屬和非金屬（一）有色金屬使用狀態(tài)一般都在退火狀態(tài)下使用選用時應(yīng)注意選擇同類有色金屬中的合適牌號壓力容器常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2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析

在沒有氧存在的情況下，銅在許多非氧化性酸中都是比較耐腐蝕的。但銅最有價值的性能是在低溫下保持較高的塑性及沖擊韌性，是制造深冷設(shè)備的良好材料。銅及其合金特性2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鋁及其合金◆鋁很輕（密度約為鋼的三分之一），耐濃硝酸、醋酸、碳酸、氫銨、尿素等，不耐堿；◆在低溫下具有良好的塑性和韌性；◆使用溫度范圍為-269~200℃；◆有良好的成型和焊接性能。應(yīng)用可用來制作壓力較低的貯罐、塔、熱交換器，防止污染產(chǎn)品的設(shè)備及深冷設(shè)備特性2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鎳和鎳合金特性應(yīng)用在強腐蝕介質(zhì)中比不銹鋼有更好的耐腐蝕性，比耐熱鋼有更好的抗高溫強度，最高使用溫度可達900℃。由于價格高，一般只用于制造特殊要求的壓力容器。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析鈦及鈦合金特性應(yīng)用對中性、氧化性、弱還原性介質(zhì)耐腐蝕，如濕氯氣、氯化鈉和次氯酸鹽等氯化物溶液；具有密度小（=4510kg/m3）、強度高（相當(dāng)于20R）低溫性能好、粘附力小等優(yōu)點；但單位質(zhì)量價格高，比一般鋼材高20倍左右；使用溫度僅限于350℃以內(nèi)。在介質(zhì)腐蝕性強、壽命長的設(shè)備中應(yīng)用，可獲得較好的綜合經(jīng)濟效果。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析（二）非金屬材料用途它既可以單獨用作結(jié)構(gòu)材料，也可用作金屬材料保護襯里或涂層,還可以用作設(shè)備的密封材料、保溫材料和耐火材料。壓力容器用非金屬材料要求◆良好的耐腐蝕性◆足夠的強度◆好的熱穩(wěn)定性◆良好的加工制造性能缺點大多數(shù)材料耐熱性不高，對溫度波動比較敏感，與金屬相比強度較低(除玻璃鋼外)。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析壓力容器常用非金屬材料涂料工程塑料不透性石墨搪瓷陶瓷2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析第二節(jié)壓力容器制造工藝對鋼材性能的影響壓力容器制造冷、熱加工焊接熱處理（必要時）2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析一、塑性變形1、加工硬化

d卸載后，d′g----消失的彈性變形

od′------不再消失的塑性變形卸載后，在短時間內(nèi)再次加載，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系按照dd′、def

變化。d前材料是彈性的，d后出現(xiàn)塑性變形。相當(dāng)于形成了新的材料曲線?？梢姷?次加載時，比例極限提高，塑性變形和延伸率有所減低。這種現(xiàn)象叫做加工硬化或應(yīng)變硬化冷作硬化經(jīng)退火，可消失。圖4-1加工硬化說明圖2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2、冷加工和熱加工熱加工或熱變形凡是在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性變形在再結(jié)晶溫度以下進行的塑性變形冷加工或冷變形熱變形時加工硬化和再結(jié)晶現(xiàn)象同時出現(xiàn)，但加工硬化被再結(jié)晶消除，變形后具有再結(jié)晶組織，因而無加工硬化現(xiàn)象。特點特點冷變形中無再結(jié)晶出現(xiàn)，因而有加工硬化現(xiàn)象。由于冷變形時有加工硬化現(xiàn)象，塑性降低，每次的冷變形程度不宜過大，否則，變形金屬將產(chǎn)生斷裂破壞。從金屬學(xué)的觀點來區(qū)分，冷、熱加工的分界線是金屬的再結(jié)晶溫度。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析3、各向異性非金屬夾雜物熱加工纖維組織呈纖維狀金屬再結(jié)晶帶狀組織金屬材料力學(xué)性能產(chǎn)生方向性平行纖維組織方向的強度塑性和韌性提高垂直方向的塑性和韌性降低變形越大，性能差異越明顯注意：纖維組織的穩(wěn)定性高，不能用熱處理方法加以消除。壓力容器設(shè)計時，應(yīng)盡可能使零件在工作時產(chǎn)生的最大正應(yīng)力與纖維方向重合，最大切應(yīng)力方向與纖維方向垂直。第二項合金2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析3、應(yīng)變時效冷加工應(yīng)用舉例筒節(jié)冷卷封頭冷旋壓經(jīng)冷加工塑性變形的碳素鋼、低合金鋼，在室溫下停留較長時間，或在較高溫度下停留一定時間后，會出現(xiàn)屈服點和抗拉強度提高，塑性和韌性降低的現(xiàn)象，稱為應(yīng)變時效。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析發(fā)生應(yīng)變時效的鋼材，不但沖擊吸收功大幅度下降，而且韌脆轉(zhuǎn)變溫度大幅度上升，表現(xiàn)出常溫下的脆化。應(yīng)變時效危害降低應(yīng)變時效的措施一般認(rèn)為，合金元素中，碳、氮增加鋼的應(yīng)變時效敏感性。減少碳、氮含量，加入鋁、鈦、釩等元素，使它們與碳、氮形成穩(wěn)定化合物，可顯著減弱鋼的應(yīng)變時效敏感性。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析二、焊接焊接：兩件或兩件以上零件，在加熱或加壓的狀態(tài)下，通過原子或分子的結(jié)合和擴散，形成永久性連接的工藝過程。壓力容器制造過程的重要環(huán)節(jié)和質(zhì)量必須得到保證的環(huán)節(jié)熔化焊（壓力容器制造中應(yīng)用最廣）焊接方法壓力焊釬焊熔焊機理焊接接頭加熱至熔化融化的母材填充金屬熔池冷卻結(jié)晶后2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析1、焊接接頭的組織和性能焊接接頭組成焊縫熔合區(qū)熱影響區(qū)2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2、焊接應(yīng)力與變形焊接焊接件產(chǎn)生溫度梯度接頭組織和性能的不均勻焊接應(yīng)力和應(yīng)變焊接應(yīng)力和變形分別是指焊接過程中焊件內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力和變形。焊接殘余應(yīng)力焊后殘留在焊件內(nèi)的焊接應(yīng)力2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析3、減少焊接應(yīng)力和變形的措施盡量減少焊接接頭數(shù)量相鄰焊縫間應(yīng)保持足夠的間距盡可能避免交叉，避免出現(xiàn)十字焊縫焊縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)焊前預(yù)熱等等當(dāng)焊接造成的殘余應(yīng)力會影響結(jié)構(gòu)安全運行時，還需設(shè)法消除焊接殘余應(yīng)力。設(shè)計焊接工藝2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析4、焊接接頭常見缺陷圖3-2常見焊接缺陷2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析5、焊接接頭檢查破壞性檢驗非破壞性檢驗外觀檢驗密封性檢驗無損檢測直觀檢驗量具檢驗射線透照檢測超聲檢測表面檢測滲透檢測測內(nèi)部缺陷測表面和近表面缺陷設(shè)計中要給出相應(yīng)的檢測方法（用水、氣、油等）2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析三、熱處理改善綜合性能熱處理壓力容器制造中的熱處理焊后消除應(yīng)力熱處理固溶處理穩(wěn)定化處理2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析第三節(jié)環(huán)境對壓力容器用鋼性能的影響一、溫度鋼材在低溫中溫高溫下，性能不同高溫下，鋼材性能往往與作用時間有關(guān)介紹幾種情況的影響短期靜載下溫度對鋼材力學(xué)性能的影響高溫、長期靜載下鋼材力學(xué)性能高溫下材料性能的劣化2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析1、短期靜載下溫度對鋼材力學(xué)性能的影響高溫下圖3-3溫度對低碳鋼力學(xué)性能的影響溫度較高時，僅僅根據(jù)常溫下材料抗拉強度和屈服點來決定許用應(yīng)力是不夠的，一般還應(yīng)考慮設(shè)計溫度下材料的屈服點。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析低溫下

隨著溫度降低，碳素鋼和低合金鋼的強度提高，而韌性降低。當(dāng)溫度低于20℃時，鋼材可采用20℃時的許用應(yīng)力。

韌脆性轉(zhuǎn)變溫度——（或脆性轉(zhuǎn)變溫度）當(dāng)溫度低于某一界限時，鋼的沖擊吸收功大幅度地下降，從韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。這一溫度常被稱為韌脆性轉(zhuǎn)變溫度或脆性轉(zhuǎn)變溫度。概念2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析圖3-4低碳鋼沖擊吸收功和溫度的關(guān)系曲線2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析低溫變脆的金屬具有體心立方晶格的金屬如碳素鋼和低合金鋼低溫仍有很高韌性的金屬面心立方晶格材料如銅、鋁和奧氏體不銹鋼，沖擊吸收功隨溫度的變化很小，在很低的溫度下仍具有高的韌性。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析2、高溫、長期靜載下鋼材性能蠕變現(xiàn)象在高溫和恒定載荷的作用下，金屬材料會產(chǎn)生隨時間而發(fā)展的塑性變形，這種現(xiàn)象被稱為蠕變現(xiàn)象。碳素鋼>420℃>400-500oC低合金鋼一定的應(yīng)力作用發(fā)生蠕變?nèi)渥兊慕Y(jié)果是使壓力容器材料產(chǎn)生蠕變脆化、應(yīng)力松弛、蠕變變形和蠕變斷裂。高溫壓力容器設(shè)計時應(yīng)采取措施防止蠕變破壞發(fā)生蠕變的危害2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析蠕變曲線蠕變曲線三階段減速蠕變恒速蠕變加速蠕變圖3-5蠕變應(yīng)變與時間的關(guān)系一定壓力和一定溫度下2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析cd為蠕變的第三階段ab為蠕變的第一階段即蠕變的不穩(wěn)定階段，蠕變速率隨時間的增長而逐漸降低，因此也稱為蠕變的減速階段。bc為蠕變的第二階段在此階段，材料以接近恒定蠕變速率進行變形，故也稱為蠕變的恒速階段。在這階段里蠕變速度不斷增加，直至斷裂。oa線段——試樣加載后的瞬時應(yīng)變a點以后的線段——從a點開始隨時間增長而產(chǎn)生的應(yīng)變才屬于蠕變。蠕變曲線上任一點的斜率表示該點的蠕變速率。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析對于同一材料，給定溫度改變應(yīng)力或給定應(yīng)力改變溫度時，蠕變曲線形狀不同?！?dāng)應(yīng)力較小或溫度很低時，第二階段的持續(xù)時間長，甚至無第三階段；相反，當(dāng)應(yīng)力較大或溫度較高時，第二階段持續(xù)時間短，甚至完全消失。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析蠕變極限與持久強度蠕變極限——高溫長期載荷作用下，材料對變形的抗力蠕變極限表示法★在給定溫度下，使試樣產(chǎn)生規(guī)定的第二階段蠕變速率的應(yīng)力值★在給定溫度和規(guī)定時間內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定量的蠕變總伸長率的應(yīng)力值（常用）持久強度——在給定的溫度下，經(jīng)過一定時間后發(fā)生斷裂時構(gòu)件所能承受的最大應(yīng)力。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析3、高溫下材料性能的惡化在高溫下長期工作的鋼材性能的劣化主要有：蠕變脆化珠光體球化石墨化高溫回火脆化氫腐蝕和氫脆2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析珠光體球化危害：使材料的屈服點、抗拉強度、沖擊韌性、蠕變極限和持久極限下降例如：16Mn鋼的245×26蒸汽管道在9.8MPa、510oC條件下，運行約八萬小時后，珠光體嚴(yán)重球化，碳化物積聚在晶界上，使其力學(xué)性能明顯下降。補救：已發(fā)生球化的鋼材可采用熱處理的方法使之恢復(fù)原來的組織。如將上述管道加熱至920oC，停留lh，然后打開爐門冷卻，力學(xué)性能則有所提高。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析石墨化危害：使金屬發(fā)生脆化，強度和塑性降低，沖擊值降低得更多。產(chǎn)生環(huán)境：石墨化現(xiàn)象只出現(xiàn)在高溫下。對碳素鋼和碳錳鋼，當(dāng)在溫度425oC以上長期工作時都有可能發(fā)生石墨化。溫度升高，使石墨化加劇，但溫度過高，非但不出現(xiàn)石墨化現(xiàn)象，反而使已生成的石墨與鐵化合成滲碳體。預(yù)防：要阻止石墨化現(xiàn)象，可在鋼中加入與碳結(jié)合能力強的合金元素，如鉻、鈦、釩等，但硅、鋁、鎳等卻起促進石墨化的作用。鋼在高溫長期作用下，珠光體內(nèi)滲碳體自行分解出石墨的現(xiàn)象，稱為石墨化。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析回火脆化2.25Cr-1Mo等鉻鉬鋼，這些高溫壓力容器的常用材料，長期在300-600oC下使用，或者從此溫度范圍緩慢冷卻，脆性轉(zhuǎn)變溫度會升高，沖擊韌性降低，這種現(xiàn)象稱為回火脆化。研究表明：影響2.25Cr-1Mo鋼回火脆化的主要因素為化學(xué)成分和熱處理條件。P、Sb、Sn、As等微量雜質(zhì)元素的含量越多，奧氏體化溫度越高，2.25Cr-1Mo鋼對回火脆化越敏感。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析氫腐蝕和氫脆氫能引起材料多種類型的性質(zhì)劣化，但加氫反應(yīng)器等壓力容器中常見的是氫腐蝕和氫脆。a、氫腐蝕高溫、高壓下氫與鋼中的碳形成甲烷的化學(xué)反應(yīng)，又稱為氫蝕。氫腐蝕有兩種形式◆和鋼表面的碳化合生成甲烷，引起鋼表面脫碳，使力學(xué)性能惡化；◆滲透到鋼內(nèi)部，與滲碳體反應(yīng)生成甲烷。裂紋2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析一般情況下，碳素鋼在200℃以上的高壓氫環(huán)境中才會發(fā)生氫腐蝕。鋼中加入鉻、釩、鈦、鎢等能形成穩(wěn)定碳化物的元素含量，可提高鋼抗氫腐蝕的能力。奧氏體不銹鋼可以很好地抵抗氫腐蝕。目前，一般按照Neson曲線選用抗氫用鋼。根據(jù)該曲線，碳素鋼在氫分壓小于3.45MPa時，允許的使用溫度約為250℃;1.25Cr-0.5Mo鋼在氫分壓小于6.9MPa時的允許使用溫度大約為520℃。影響氫腐蝕的主要因素溫度氫分壓時間合金成分應(yīng)力2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析在高溫、高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器，在停車時，應(yīng)先降壓，保溫消氫（200℃以上）后，再降至常溫。切不可先降溫后降壓。b、氫脆指鋼因吸收氫而導(dǎo)致韌性下降的現(xiàn)象。氫的來源

內(nèi)部氫——鋼在冶煉、焊接、酸洗等過程中吸收的氫外部氫——指鋼在氫環(huán)境中使用時所吸收的氫2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析三、介質(zhì)（一）腐蝕概述按腐蝕的機理來分金屬腐蝕分類：電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕按金屬腐蝕的形勢來分全面腐蝕局部腐蝕晶間腐蝕小孔腐蝕縫隙腐蝕應(yīng)力腐蝕2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析（二）應(yīng)力腐蝕1、應(yīng)力腐蝕的特征三個階段孕育階段——是逐步形成應(yīng)力腐蝕裂紋時期；裂紋穩(wěn)定擴展階段——在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下，裂紋緩慢擴展；裂紋失穩(wěn)階段——最終發(fā)生的突然斷裂。斷裂前往往沒有明顯塑性變形，是突發(fā)性的，因而很難預(yù)防，是一種危險性很大的破壞形式。值得注意的是第三階段不一定總會發(fā)生，因為在第二階段形成的裂紋有可能使壓力容器泄漏，導(dǎo)致壓力（應(yīng)力）下降，而不出現(xiàn)第三階段，即發(fā)生未爆先漏（LeakBeforeBreak）。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析應(yīng)力腐蝕開裂的特征拉伸應(yīng)力特定合金和介質(zhì)的組合一般為延遲脆性斷裂應(yīng)力腐蝕的預(yù)防措施合理選擇材料減少或消除殘余拉應(yīng)力改善介質(zhì)條件涂層保護合理設(shè)計2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析（三）加載速率加載速率的表示——應(yīng)力速率（Pa/s）或應(yīng)變速率（1/s）通常，應(yīng)變速率在10–4～10-1s-1范圍內(nèi)，金屬材料的力學(xué)性能沒有明顯變化。當(dāng)應(yīng)變速率在10-1s-1以上時，它對鋼材力學(xué)性能有顯著的影響。加載速率對鋼的韌性影響還與鋼的強度水平有關(guān)。2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析第四節(jié)壓力容器材料選擇一、壓力容器用鋼的基本要求壓力容器用鋼的基本要求

較高的強度良好的塑性、韌性、制造性能和與介質(zhì)相容性改善鋼材性能的途徑化學(xué)成分的設(shè)計組織結(jié)構(gòu)的改變零件表面改性2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析1、化學(xué)成分鋼材化學(xué)成分對其性能和熱處理有較大的影響。碳壓力容器用鋼的含碳量一般不應(yīng)大于0.25%碳含量強度增加可焊性變差焊接時易在熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋在鋼中加入釩、鈦、鈮等元素，可提高鋼的強度和韌性。釩、鈦、鈮等2023/2/1第二章壓力容器應(yīng)力分析S、P是鋼中最主要的有害元素硫——能促進非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。磷