第二节化工设备常用钢材的特性

其次节化工设备常用钢材的特性.txt49礁石由于信念坚决，才激起了秀丽的浪花；青春由于追求崇高，才格外地绚丽多彩。50由于年轻，所以自信；由于自信，所以年轻。本文由蒋会兵奉献t文档可能在P其次节化工设备常用材料的性能工程上广泛应用的金属材料是钢和铸铁95%以上的铁和0.05％-41钢和铸铁又称为“铁碳合金0.02％-22％的称为铸铁。当含碳量小于0.02％时，称为工程纯铁，极少使用；当含碳量大于4.3％时，铸铁太脆,没有实际应用价值.一铁碳合金的组织构造1500倍的显微镜下观看到的金属的晶粒，称为金属的显微组织，简称组织，如图2-6所示。假设用X光和电子显微镜则可以观看到金属原子的各2-7所示为灰铸件中石墨的不同组织形式.1．纯铁的同素异构转变上述体心立方晶格的纯铁称为a-Fe，而面心立方晶格的纯铁称Y-Fe,a-FeY-FeY-Fea-Fe构造随温度发生转变的现象，称为“同素异构转变910℃下恒温完成的。如图2-9所示，铁的同素异构转变，是固态下铁原子重排列的过程，实质上也是一种结晶过程。2铁与碳的相互关系和碳钢的根本组织,化合物和混合物.(1)铁素体(F)(2)奥氏体(A)(3)渗碳体(C)(4)珠光体(5)莱氏体(6)马氏体铁素体(F)和奥氏体(A)铁素体(F)奥氏体(A)二、碳钢1、碳钢中杂质对其性能的影响〔1〕锰的影响：锰可脱氧和减轻硫的有害作用，是一种〔2〕硅的影响：硅溶于铁素体使钢的强度、硬度提高，是一种有益元素〔3〕硫FeS〔9850C在热加工时，可过早的熔化，而导致工件开裂，这种现象称为“热脆性007%以下。〔4〕磷的影响：磷溶于铁素体使铁素体在室温的强度提高，而塑性、韧性下降，既产生所0.07%〔5〕氧的影响：氧在钢中烈降低钢的机械性能〔6〕2000C~2500C时，会发生氮化物的析出，称为“时效〔7〕氢的影响：氢在钢中的严峻危害是造成“白点许有白点存在。一般钢：依据GB700-1988规定，一般碳素钢钢种以屈服强度的数值区分，屈服强度有五个级别，既Q195、Q215、Q235、Q275。其钢号表示方法为：碳素构造钢的牌号由代表钢材如Q235-A.F，其中：Q-235-钢材屈服点的数值，Mpa;A(B、C、D)-钢材质量等级；F(b、Z)脱氧方法中沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字〔半冷静钢和冷静钢汉语拼音首位字母，在牌号组成表示方法中”符号予以省略〔S＜0.055%,P＜0.045%).在化工容器与设备中用的最多的Q235A.F,Q235-A,Q235-B,Q235-C。优质钢:这种钢除保证钢材的化学成分和机械强度外，还对含硫、磷等杂质的量进展严格掌握〔通常含P，非金属夹杂物少，组织均匀，外表质量较好。按含锰量又0.45%45号钢。正常含锰量的钢号有08、10、15、20、等。较高含锰量的钢号有30Mn40Mn101520高级优质钢:这种钢的特点是含硫、磷等杂质比优质碳素钢更少，均不高于≤0.003%。其表示方法是在优质钢钢号后面加一个A20A。碳素钢常按含碳量不同分为三类。低碳钢，含碳量∠0.25%，常用钢号有08、10、15、20、25。这种钢强度较低，但塑性最好。适合于制作冷压几焊接件，在石油化工设备中广泛应用。中碳钢，含碳量0.25~0.6%，30、35、40、45、50、55、6045号钢应用最广泛。高碳钢，含碳量＞0.6%，钢的强度和硬度均较高，塑性差，焊接性能差，常用于制造弹簧、刀60、65、70。三、铸铁2.5%4.0%Si、Mn、S、P等杂质。铸铁是一种脆有相当好的耐腐蚀性能。另外价格低廉，因此在工业中大量应用。1、灰铸铁料具有较低的抗拉强度，常用于制作机械设备的外壳。灰铸铁以“HT”表示，其后紧跟的HT200200Mpa.2、可锻铸铁可锻铸铁是将肯定化学成分的白口铸铁胚件在高温下经长时间的石墨化退火和热处理后得到的，石墨呈团絮状。可锻铸铁的强度比灰铸铁要高，还具有较高的塑性和韧性造曲轴、齿轮等零件。可锻铸铁以“KT”表示，其后紧跟两个数字，一个表示材料的抗拉强KT300-10的可锻铸铁，表示材料的抗拉强度值300Mpa10%。3、球墨铸铁球墨铸铁是将铁水经过球化处理和孕育处理后得到的性和切削加工性，因此常用于制造简单的机械零件，可局部代替铸钢。球墨铸铁以“QT”QT400-15的球墨铸铁，表示材料的抗拉强度值为400Mpa15%。四、冷静钢、半冷静钢和沸腾钢冷静钢、Si,Al等把钢液完全脱氧，把FeOSi0A1203，使得钢中含氧量不超过0.01％〔通常是。.002%-0.003%)。钢锭模上大下小，浇注后钢液从底部向上、向中心挨次地凝固，在钢锭上部形成集中缩孔，锻压时将这一局部截去，因而成金钢大都是冷静钢。化工压力容器一般都要选用冷静钢。冷静钢的钢锭如图2-12Mn脱氧，是脱氧不完全的钢，含氧量为0.03%-0.07%,其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生「Fe0]+[C]=C0+[Fe]CO气体，析。小下大，钢锭的特征是具有薄的严密外壳，头部还有缩孔，钢锭内部构造下半部像沸腾钢，弱。这是生产这种钢锭的主要缘由。同时这种钢锭头部切除较小，成材率也较高五、钢的热处理与机械性能，这样的加工工艺称为热处理。1、退火与正火退火是把工件加热到临界点以上的肯定温度，保温一段时间，然后随炉一起缓慢冷却下来，以得到接近平衡状态组织的一种热处理方法冷却下来，它的冷却速度要比退火快一些，因而晶粒细化。退火和正火的作用相像，可以降低硬度，提离塑性；调整组织，局部改穆机械性能；使组织均匀化，消退局部内应力。退火和正火的加热温度及冷却速度2、淬火与回火淬火是将钢加热至淬火温度—临界点以上300C500C，并保温肯定时间，然后在淬火剂中冷裂纹；冷却速度慢，又达不到技术要求，因此，淬火常常是产品质量关键所在。回火是在零件淬火后再进展一次较低温度的加热与冷却处理工艺淬火后的内应力，使组织趋于稳定，并获得技术上所需要的性能。回火处理有以下几种：〔1〕低温回火〔2〕中温回火〔3〕高温回火低温回火零件经淬火后，再加热至1500C-2500C1~3小时，然后在空气中冷却，得到一种叫做般对需要硬度高、强度大、耐磨的零件进展低温回火处理中温回火要求零件具有较高硬度3000C-4500C。高温回火要求零件的强度、韧性、塑性都较好的综合性能时，承受高温回火。高温回火的温度为5000C～6800C.这种淬火加高温回火的操作，习惯上称为“调质处理件的机械性能。调质处理广泛他应用于各种重要的零件。第三节低合金钢及化工设备用的特种钢随着现代工业和科学的不断进展，对设备及零部件的强度、硬度、韧性、塑性、耐磨性、耐种合金钢才能胜任。碳素钢与合金钢的比较材料бbMPaбsMPaбs/бb碳素钢Q235-A2016Mn115Mn4004005205402402503604000.60.630.690.74合金钢一合金元素对钢的影响有：铬(Cr),锰(Mn),镍(Ni)、硅(Si),硼(B)、钨(W),钼(Mo),钒(V),钛(Ti)、铝(Al)和稀土元素(Re)等。对组织构造的影响对性能的影响元索形成碳化物强化铁素体细化晶粒表2-5淬透性强度塑性局部常用合金元素对钢性能的影响硬度、耐磨性韧性耐热性耐腐蚀性Cr中等小小大↑↓↑↓↑↑Ni-小小中等↑保持良好-保持良好↑↑Mn小大中等大↑--↑↑-Si石墨化最大-小↑↓↑↓↑↑(H2S)↑(H2S)AI--大很小↓↓↓↑↑二、一般低合金钢一般低合金钢是结合我国资源状况开发的一种合金钢合金元素〔铬、镍、钛、锰、钼〕熔合而成。含碳量〔，合金元素的含量小于5%。由于合金元素的作用，低合金元素钢构造具有优良的综合力学性能和加工性能如可焊16MnR1/315MnV制造球形容器与碳钢相比可节约45%。三、容器钢按GB6654-1996压力容器用钢板与YB(T)40-87压力容器用碳素钢和低合金厚钢板所规定的要求执行。四、锅炉钢〔350℃以下疲乏载荷及水和蒸汽介质的腐蚀作用。在制造过程中，还要经过各种冷加工，因此，对锅炉钢板提出了较高的要求1材料应有足够的疲乏强度〔2〕良好的塑性、韧性和冷弯性能；较低的缺口敏感性4良好的焊接性能和其他加工工艺性能〔良好的冶金质量。有白点和裂纹。长用锅炉钢板的应用范围五、不锈耐酸钢不锈耐酸钢是是指在大气中和酸性介质中具有不生锈和耐腐蚀的高合金钢主的铬镍不锈钢；目前还进展了我国自行研制的节镍〔无