A3钢在钒化物中700℃下的高温腐蚀行为
耐热钢性能和耐热腐蚀指标
耐热钢性能和耐腐蚀指标耐热钢基本信息简介耐热钢(heat-resisting steels)在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
类别耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。
用途耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊耐热钢分类珠光体钢马氏体钢含铬量一般为7~13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也属于马氏体耐热钢。
铁素体钢含有较多的铬、铝、硅等元素,形成单相铁素体组织,有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。
如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。
一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。
奥氏体钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在 600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。
通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2,2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐热钢生产工艺冶炼耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。
质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。
铸造某些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高的持久强度。
火灾危险性物质分类
一、物品火灾危险性的分类方法根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的规定,物品的火灾危险性按物品本身的可燃性、氧化性和是否兼有毒害性、放射性、腐蚀性、忌水性等危险性的大小,在充分考虑其所处的盛装条件、包装的可燃程度和量的多少的基础上按天干序数将物品分为甲、乙、丙、丁、戊五类。
(一)甲类甲类物品火灾危险性的特征有以下6种情况:1.闪点<28℃的液体。
如:己烷、戊烷、石脑油、环戊烷、二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙醚、蚁酸甲酯、醋酸甲脂、硝酸乙脂、汽油、丙酮、丙烯、乙醛、60度以上的白酒等易燃液体均属此类。
2.爆炸下限<10%的气体。
如:乙炔、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯、环氧乙烷、水煤气、硫化氢、氯乙烯、液化石油气等易燃气体均属此类。
3.常温下能自行分解或在空气中氧化既能导致迅速自燃或爆炸的物质。
如:硝化棉、硝化纤维胶片、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞棉、黄磷等易燃固体均属此类。
4.常温下受到水或空气中水蒸气的作用能产生爆炸下限<10%的气体并引起着火或爆炸的物质。
如:钾、钠、锂、钙、锶等碱金属和碱土金属;氢化锂、四氢化锂铝、氢化钠等金属的氢化物;电石、碳化铝等固体物质均属此类。
5.遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物,极易引起着火或爆炸的强氧化剂。
如:氯酸钾、氯酸钠、过氧化钾、过氧化钠、硝酸铵等强氧化剂均属此类。
6.受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起着火或爆炸的物质。
如:赤磷、五硫化磷、三硫化磷等易燃固体均属此类。
(二)乙类乙类物品火灾危险性的特征有以下6种情况。
1.闪点≥28℃至<60℃的液体。
如:煤油、松节油、丁烯醇、异戊醇、丁醚、醋酸丁脂、硝酸戊脂、乙酰丙酮、环已胺、溶剂油、冰醋酸、樟脑油、蚁酸等易燃液体均属此类。
2.爆炸下限≥10%的气体。
汽轮机运行值班员题库
一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共30题)1(La4A2022).高碳钢的含碳量大于( )%。
(A)0.2;(B)0.25;(C)0.5;(D)0.6。
答案:D2(La4A2023).钢的淬硬性主要取决于( )。
(A)钢件尺寸;(B)冷却介质;(C)含碳量;(D)冷却时间。
答案:C3(La4A2025).样冲一般用( )制作。
(A)高速工具钢;(B)工具钢;(C)合金钢;(D)铸钢。
答案:B4(La4A3026).正火是将钢件加热到上临界点以上( )℃,保温一段时间,使其达到完全奥氏体化和均匀化,然后在空气中冷却。
(A)20~30;(B)40~50;(C)60~80;(D)100~120。
答案:B5(La4A3027).钻头在100mm长度上有( )mm的倒锥。
(A)0.04~0.1;(B)0.1~0.2;(C)0.2~0.3;(D)0.3~0.4。
答案:A6(La4A3028).优质钢的含硫量和含磷量控制在( )%以下。
(A)0.02;(B)0.03;(C)0.04;(D)0.05。
答案:B7(La4A3030).普通碳素钢的含硫量不大于( )%,含磷量不大于( )%。
(A)0.05,0.45;(B)0.45,0.04;(C)0.05,0.06;(D)0.045,0.05。
答案:A8(Lb4A4147).汽轮机在启动及加负荷过程中,转子温升比汽缸( ),胀差为( );在停机或减负荷过程中,转子收缩比汽缸( ),胀差为( )(A)快、负、慢、正;(B)快、正、慢、负;(C)快、正、快、负;(D)快、负、快、正。
答案:C9(Lb4A4148).为防止和消除轴承油膜振荡,下列叙述错误的是( )。
(A)增大比压;(B)消除转子不平衡重量;(C)减小轴径与轴瓦间的接触角;(D)提高润滑油的黏度。
答案:D10(Lb4A4151).共振倍率是指的( )。
(A)叶片固有频率;(B)激振力频率;(C)叶片固有频率与激振力频率的比值;(D)激振力频率与叶片固有频率的比值。
钒及钒生产工艺
钒及钒生产工艺The final revision was on November 23, 2020钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。
钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。
在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、1V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为L),溶液呈黄色。
它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。
它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。
技能认证炼钢工知识考试(习题卷51)
技能认证炼钢工知识考试(习题卷51)第1部分:单项选择题,共35题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]高碳钢的导热能力比低碳钢( )。
A)强B)不变C)差答案:C解析:2.[单选题]在水玻璃砂的混制制备过程中,水玻璃应( )加入混辗。
A)最先B)在中间C)最后答案:C解析:3.[单选题]硫在钢中存在可以改善钢的_______性能。
A)抗拉强度B)塑性C)切削答案:C解析:4.[单选题]有意加入到钢中,使其达到规定的范围,保证钢的机械性能和使用性能的元素是( )。
A)合金元素B)杂质元素C)残余元素 D微量元素答案:A解析:5.[单选题]在合金化过程中,锰、硅增加时钢液的粘度会( )。
A)增加B)降低C)无影响答案:B解析:6.[单选题]经济炉龄是指_______。
A)高产量、耐材消耗高B)高炉龄、高产量、炉役时间长C)炉役生产率高、综合成本低答案:C解析:B)石灰晶粒细小C)体积密度大D)比表面积大答案:C解析:8.[单选题]单渣操作时,渣料一般分两批加入,关于第二批料的加入时间,以下说法正确的是( )A)在硅锰氧化结束时加入B)紧随第一批料加入C)临近终点时加入D)过程视渣况加入答案:A解析:9.[单选题]电炉与LF炉冶炼过程的相同点是( )。
A)炉料相同B)渣系相同C)都可以脱磷D)都用电极加热答案:D解析:10.[单选题]以下金属力学性能符号中,( )表示抗拉强度。
A)σbB)σsC)δD)ψ答案:A解析:11.[单选题]表示金属屈服极限的符号是( )。
A)σSB)σbC)ρD)δ答案:A解析:12.[单选题]ΔF(自由能)值代表化学反应的方向,ΔF<0代表( )。
A)反应自动进行B)反应逆向进行C)反应达到平衡态D)不发生反应答案:A解析:13.[单选题]在炼钢过程中消耗能量()回收能量,称为负能炼钢。
A)大于答案:C解析:14.[单选题]中心疏松和缩孔主要是由于柱状晶过分发展,形成( )现象所引起的缺陷。
钢材中的化学成分对钢材的作用
钢材中的化学成分对钢材的作用(一)钢材中的化学成分对钢材的作用1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
钢材中的化学成分对钢材的作用(二)钢材中的化学成分对钢材的作用/文青岛宏正金属4、磷(P):在通常情况下,磷元素是模具钢材中的有害元素,磷(P)元素能够增加模具钢的冷脆性,使模具钢焊接性能变坏;降低模具钢的塑性,使模具钢的冷弯性能变坏。
因此通常要求模具钢中含磷量小于0.045%,优质模具钢要求更低。
5、硫(S):硫(S)元素在一般情况下也是有害元素。
硫(S)元素使模具钢产生热脆性,降低模具钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫(S)元素对模具钢的焊接性能也不利,降低其耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
【金属腐蚀与防护】高温腐蚀
ΔG0-T 图使用举例
例:在1600℃时,NiO在多高的真空度下才能发 生热分解? 解:从ΔG0-T图中的O点开始, 通过在2Ni+O2=2NiO直线上 横坐标为1600℃ 的点作直线, 使它与pO2轴相交, 即可求的pO2~1.2×10-4atm。 当真空度高于1.2×10-4atm时, NiO才有可能热分解
ΔG0-T 图
• ΔG0-T 图: 判断高温腐蚀热力学倾向 • 1944年Ellingham 一些氧化物的ΔG0-T图 • 1948年Richardson和Jeffes 添加了pO2、pCO/pCO2、 pH2/pH2O三个辅助坐标 • 直接读出给定温度(T)下, 金属氧化反应的ΔG0值
一些氧化物的ΔG0-T
与缺陷相关氧化物的性质
氧化物中的扩散
• 金属的氧化过程 受所生成氧化膜中的扩散过程控制 • 氧化的化学反应、氧化膜中微观结 构的变化 通过固态扩散进行的 氧化物 内存在化学位梯度、电化学 位梯度、 各种缺陷 • 体扩散:通过点缺陷(晶格缺陷) 进行扩散 • 短路扩散:沿着线缺陷和面缺陷 (位错、晶界)进行
例:在980℃时,铜和铁在20%H2-80%H2O气体中 被腐蚀的可能性? 解:980℃处作垂线,分别与2Fe+O2=2FeO线和 4Cu+O2=2Cu2O相交。 从H点分别与相应的交点连线, 并延长交于pH2/pH2O轴。 对于铁,H2/H2O约为2 对于铜, H2/H2O约为10-5~10-4 所以铁在此混合气体中可能被氧化 ( H2O →H2),而混合气体中只要有 0.1% 的H2就足以使铜免于氧化
• CO2和H2O气体常见的氧化性介质 • 与氧一样都可使金属生成同样的金属氧化物: M + CO2 → MO + CO M+ H2O → MO+ H2 • CO或H2的生成 金属被氧化了 • pCO/pCO2和pH2/pH2O的值在一定程度上 决定了腐蚀气体的“氧化性”的强弱
钢材在低温、中温、高温下,性能不同
3.3.1 温度不同用途的压力容器的工作温度不同。
钢材在低温、中温、高温下,性能不同。
高温下,钢材性能往往与作用时间有关。
介绍几种情况的影响:一、短期静载下温度对钢材力学性能的影响1、高温下在温度较高时,仅仅根据常温下材料抗拉强度和屈服点来决定许用应力是不够的,一般还应考虑设计温度下材料的屈服点。
2、低温下随着温度降低,碳素钢和低合金钢的强度提高,而韧性降低。
当温度低于20℃时,钢材可采用20℃时的许用应力。
韧脆性转变温度——(或脆性转变温度)当温度低于某一界限时,钢的冲击吸收功大幅度地下降,从韧性状态变为脆性状态。
这一温度常被称为韧脆性转变温度或脆性转变温度。
图 3-3 温度对低碳钢力学性能的影响(图3-4 低碳钢冲击吸收功和温度的关系曲线)低温变脆的金属:具有体心立方晶格的金属如碳素钢和低合金钢。
低温仍有很高韧性的金属:面心立方晶格材料如铜、铝和奥氏体不锈钢,冲击吸收功随温度的变化很小,在很低的温度下仍具有高的韧性。
二、高温、长期静载下钢材性能蠕变现象:在高温和恒定载荷的作用下,金属材料会产生随时间而发展的塑性变形,这种现象被称为蠕变现象。
一定的应力作用下,碳素钢(>420度)合金钢(>400-500度)时发生蠕变。
蠕变的危害:蠕变的结果是使压力容器材料产生蠕变脆化、应力松弛、蠕变变形和蠕变断裂。
因此,高温压力容器设计时应采取措施防止蠕变破坏发生。
1、蠕变曲线蠕变曲线三阶段:减速蠕变,恒速蠕变,加速蠕变。
oa线段——试样加载后的瞬时应变。
a点以后的线段——从a点开始随时间增长而产生的应变才属于蠕变。
蠕变曲线上任一点的斜率表示该点的蠕变速率。
ab为蠕变的第一阶段:即蠕变的不稳定阶段,蠕变速率随时间的增长而逐渐降低,因此也称为蠕变的减速阶段。
bc为蠕变的第二阶段:图3-5 蠕变应变与时间的关系在此阶段,材料以接近恒定蠕变速率进行变形,故也称为蠕变的恒速阶段。
cd为蠕变的第三阶段:在这阶段里蠕变速度不断增加,直至断裂。
2022年-2023年山西省熔化焊接与热切割考题(含答案)
2022年-2023年山西省熔化焊接与热切割考题(含答案)一、判断题(60题)1.可采用模具使堆焊层按模具的形状强迫成形的方法提高手工电弧堆焊的效率。
A.正确B.错误2.在汽车制造业中,激光焊可用于汽车底架的制造。
A.正确B.错误3.二氧化碳焊的焊丝熔化率低。
A.正确B.错误4.电弧焊作业时,如不严格遵守安全操作规程,则可能造成触电火灾爆炸灼伤中毒等事故。
A.正确B.错误5.通常化合物具有较高的硬度和大的塑性,而脆性较低。
A.正确B.错误6.熔化焊设备电网供电参数必须为或380V,50Hz。
A.正确B.错误7.埋弧自动堆焊机的焊接速度为无级调节,且焊速稳定。
8.氧气瓶取瓶帽时,只能用手或扳手旋转,禁止用铁锤等敲击。
A.正确B.错误9.水下焊接与热切割时,焊接电源必须用直流电,禁用交流电。
A.正确B.错误10.二氧化碳焊可用于汽车船舶机车车辆集装箱矿山及工程机械等。
A.正确B.错误11.碳弧刨割条工作时需交直流弧焊机,以及空气压缩机。
A.正确B.错误12.从事接触职业病危害因素作业的劳动者有获得职业健康检查的权力,但无权了解本人健康检查结果。
A.正确B.错误13.1211灭火器是干粉灭火器。
A.正确B.错误14.在开启气瓶阀时,操作者不应站在瓶阀出气口前面,以防高压气体突然冲击伤人。
A.正确B.错误15.铸铁补焊时,用栽丝法可有效防止焊缝剥离。
16.汽车制造业中,激光焊接技术主要用于车身拼焊、框架结构和零部件的焊接。
A.正确B.错误17. 黄铜中加入铁,可有效提高其力学性能,但耐热性和抗腐蚀性有所下降。
A.正确B.错误18.电子束焊接的焊接速度较低,不如氩弧焊生产效率高。
A.正确B.错误19.当可燃性液体温度高于其闪点时,则随时都有被火点燃的危险。
A.正确B.错误20.耐热钢不能采用二氧化碳气体保护焊焊接。
A.正确B.错误21.接触灼伤发生在高压触电事故时,在电流通过人体皮肤的进出口处造成的灼伤,一般出口处比进口处灼伤严重。
技能认证电炉炼钢工考试(习题卷4)
技能认证电炉炼钢工考试(习题卷4)第1部分:单项选择题,共100题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]液面喷吹法预处理,喷枪( )铁水内部。
A)不插入B)插入C)有时插入、有时不插入答案:A解析:2.[单选题]硅元素对钢性能的影响是_______。
A)提高钢的焊接性、加工性B)提高钢的冲击性,延伸率增加C)增加钢的强度、弹性答案:C解析:3.[单选题]脱氧剂的作用是( )对的钢液进行脱氧,去除气体和夹杂。
A)氧化前B)氧化中C)氧化后答案:C解析:4.[单选题]硅铁按其含硅量及杂质多少的不同,分为三个牌号,其中Si75表示含硅量为( )。
A)75%~78%B)72%~80%C)70%~80%答案:B解析:5.[单选题]用作增碳剂的主要是( )。
A)中碳石墨B)高碳鳞片石墨C)低碳鳞片石墨答案:A解析:6.[单选题]炼钢炉渣中三氧化二铝(Al2O3)属于_______性氧化物。
A)酸性B)弱酸C)两性答案:C解析:A)1.0左右B)2.0左右C)3.0左右答案:B解析:8.[单选题]耐火材料的耐火度与其荷重软化温度差值越小,说明其高温强度( )。
A)差B)好C)无法确定答案:B解析:9.[单选题]35、[FeO]+[C]=[Fe]+{CO}是_______反应。
A)吸热B)放热C)不吸热也不放热答案:A解析:10.[单选题]关于脱氧与合金化描述正确的是_______。
A)先脱氧,后合金化B)先合金化,后脱氧C)脱氧与合金化在炼钢过程中是同时完成的答案:C解析:11.[单选题]石灰活性度大于( )为活性石灰。
A)280mlB)300mlC)320mlD)350ml答案:B解析:12.[单选题]电炉还原期白渣碱度一般为( )。
A)2B)2C)3D)4答案:C解析:13.[单选题]电炉出钢过程中,透过蓝色玻璃镜看钢水时,( )。
A)光色愈红,流动性越好,温度愈高B)光色愈白炽,流动性越差,温度愈高C)光色愈红,流动性越好,温度愈低D)光色愈红,流动性越差,温度愈低14.[单选题]氧化期边吹氧边流渣的主要目的是( )。
钒及钒生产工艺
钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大局部非金属元素生成化合物。
例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒〔VCl4〕;当温度超过800℃时,钒与氮反响生成氮化钒〔VN〕;在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒〔VC〕。
钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸〔如盐酸、稀硫酸〕和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸〔浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水〕溶解。
在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金〔钠、铅、铋等〕的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水〔质量浓度约为0.07g/L〕,溶液呈黄色。
它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。
它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。
舞阳钢铁高杰合金元素钒、硅、铝、钛在耐热钢中的作用
舞阳钢铁⾼杰合⾦元素钒、硅、铝、钛在耐热钢中的作⽤钒、硅、铝、钛在耐热钢中的作⽤。
1:熔融⾦属中的钒钒,⾼熔点(1910度)。
钒是⼀种合⾦元素,它减少了铁相的⾯积,并扩展了αFe相,这是⼀种很强的碳化物形成元素。
对提⾼耐热钢的耐热性有良好的效果。
钒在耐热钢中的作⽤类似于钼和钨,但与钒不同,钒不能强化固溶体,也不能提⾼固溶体的再结晶温度。
钒在铁素体和奥⽒体耐热钢中能提⾼其热强度,形成细⼩均匀分布的碳化物,起到⼀定的作⽤,因为碳化钒是⼀种⾮常稳定的碳化物。
钒是提⾼铁耐热钢热强度的有效元素。
钒也⽤于奥⽒体耐热钢中,但钒的含量⼀般在0.3%⾄0.5%之间。
2硅:耐热钢耐⾼温腐蚀的有效元件。
同时,在钢中加⼊硅也能提⾼其室温性能。
在⾼温下,含硅耐热钢表⾯形成保护致密的⼆氧化硅薄膜。
当钢中的硅含量达到1%~2%时,具有明显的抗氧化作⽤。
当钢中含有过多的硅(超过2%)时,钢的⼒学性能就会恶化。
在这种情况下,耐热钢中的硅含量⼀般不到2%。
硅与其它合⾦元素配合使⽤时,抗氧化效果更好。
如果在Cr5Mo钢从0.2%增加到1%,硅含量,钢的⾼温抗氧化性显著提⾼。
当钢中的硅含量超过1%时,钢的使⽤温度可提⾼到800左右。
硅钼共晶合⾦对钢的⾼温抗氧化性能有明显的影响。
铝:耐热钢中抗氧化的重要合⾦元素。
含耐热钢铝形成保护性好的Al2O3薄膜的表⾯,它的抗氧化性能优于Cr2O3膜。
当耐热钢中铝含量为6%时,能使钢在980度以下具有良好的抗氧化性。
但当钢中铝含量达到或超过8%时,钢的塑性和焊接性能显著降低,使钢材难以加⼯和焊接。
因此,耐热钢中的铝含量⼀般不超过6%。
4:钛是强的α形元素Fe,在铁钛⼆元合⾦中,钛在γ- Fe中的溶解度仅为0.65%,⽽Ti和Fe可以形成⼀系列的⾦属间化合物,同时钛是强碳化物形成的元素之⼀。
因此,含钛耐热钢主要是由于形成细⼩且分散的碳化物和⾦属间化合物。
因此,耐热钢中钛含量不多。
迄今为⽌,钛在低合⾦耐热钢中的应⽤还不多。
金属在长期高温运行中的变化和锅炉用钢的选择
金属在长期高温运行中的变化和锅炉用钢的选择一、金属在长期高温运行中的变化简介:金属在高温长期运行过程中的变化主要有:A、金属的蠕变和应力松弛;B、金属在长期高温运行中发生的组织和性能变化;C、金属在高温下的腐蚀和其它特殊损坏。
1、钢的一些高温性能1.1 蠕变1.1.1概念金属在一定温度和应力(即使该应力小于该温度下的屈服强度)作用下,随时间的增加,缓慢的发生塑性变形的现象称为蠕变。
蠕变的变形量称为蠕胀。
1.1.2蠕变曲线金属的蠕变过程可用蠕变曲线来描述。
蠕变曲线分为三个阶段:蠕变第一阶段,过渡蠕变阶段,蠕变速度逐渐减小;蠕变第二阶段,稳态蠕变阶段,以恒定速度蠕变;蠕变第三阶段,加速蠕变阶段,蠕变速度逐渐增大。
1.1.3蠕变极限的表示方法(1)以一定的工作温度下引起的规定的第二阶段蠕变速度应力值表示,所用符号为σ-7;(蠕变允许速度为10-5%/h)1x10(2)以一定工作温度下,规定时间内钢材发生一定的总变形量时的应力值表示σ1/105上述两种表示中,当所确定的变形量之间相差很少,可以认为这两种方法是一致的。
1.1.4蠕变变形的机理(介绍位错滑移蠕变机理)在整个蠕变过程中有两种过程在进行:(1)新位错的产生及位错运动遇到障碍受阻;(2)受阻位错从障碍中解放出来而重新运动。
由于这两种过程的总和,每一瞬间,总有一定数量的位错准备运动,而蠕变速度正取决于准备运动的位错数。
因此,可以这样理解,当两种过程的总和使准备运动的位错数目减少时,造成了蠕变速度的减小,即蠕变第一阶段;当两个过程的总和造成准备运动的位错数目一定时,使蠕变处于等速阶段,即蠕变的第二阶段;当两个过程的总和使准备运动的位错增加时,就使蠕变过程加速,形成了蠕变的第三阶段。
1.1.5影响因素(1)温度越高,应力越大,蠕变速度越大;(2)温度波动使钢的蠕变极限降低;(3)复杂应力条件下蠕变极限与单相拉伸差别很小,单相拉伸的蠕变极限略高一些。
1.2持久强度:一定温度下,经过一定的时间破坏时所能承受的应力值,表示金属材料在高温长期应力作用下,抵抗断裂的能力,所用符号为σ105。
具体腐蚀事例(专业教育)
特备参考
15
评述 锆是一种难熔金属,虽然标准电位很负,化学 性质活泼,但由于表面易生成致密的保护性氧化膜,所 以具有优良的耐蚀性。
锆对碱和许多酸(包括氢碘酸和氢溴酸)耐蚀性很好, 但不耐王水和氢氟酸的腐蚀,因为它们能使锆生成络离 子而溶解。
尽管锆对浓度低于35%、温度低于100℃的盐酸是耐 蚀的,在本事例的工艺中耐蚀性应无问题,但由于回收 锌中夹带氟化物,因而很快发生腐蚀破坏。
特备参考
8
事例1—6 一个碳钢容器装浓的乙二醇脚料,温度150℃。 脚料中含0.2%NaOH。使用不久,碳钢容器发生严重的全面腐 蚀,器壁减薄。
评述 碳钢在NaOH溶液中的腐蚀与碱浓度和温度有很大关 系。在常温稀碱溶液中,碳钢腐蚀速度很小,属于耐蚀材料, 这是因为表面生成了致密的保护膜。因此碳钢是处理常温稀碱 溶液的常用结构材料。
国内对西南两省1987年酸雨对镀锌钢和涂漆钢造成的损 失调查表明,其经济损失为该两省社会总产值的0.23%。
大气是金属材料最广泛的一种腐蚀环境,金属材料的大 气腐蚀速度一受空气湿度的影呐,二受空气中污染物质的影 响。
由于含硫燃料(石油、煤)燃烧产生大量硫化物,所以城市 大气和工业区大气含污染物比农村大气高得多。铁和锌在含 硫化物的大气中的腐蚀速度比洁净大气中高得多。这是因为 这些硫化物溶于金属表面水膜中形成酸性溶液。
评述 钛在大气、海水和天然水中都具有优异的耐蚀性, 这是因为钛的钝化能力很强。钛可以用于常温下的稀盐酸(5 %以下)。
同样,钛和钛合金对湿氯气、氯化物溶液,耐蚀性也非 常优良。但是,即使是中性氯化物溶液,钛及其合金也只能 在一定的温度范围内使用。
特备参考
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一效加热室管间蒸汽温度 为127—147oC,管内卤水温 度为115—135oC。
技能认证电炉炼钢工高级考试(习题卷32)
技能认证电炉炼钢工高级考试(习题卷32)说明:答案和解析在试卷最后第1部分:单项选择题,共38题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]向镇静钢中加Al是为了保证_______和细化晶粒。
A)防止沸腾B)完全脱氧C)减少夹杂物2.[单选题]萤石的作用是( )。
A)稀释炉渣B)稀释炉渣,降低炉渣碱度C)稀释炉渣又不降低炉渣碱度3.[单选题]脱磷的热力学条件是高碱度、_______和适当低温。
A)高粘度B)高氧化铁C)小渣量4.[单选题]镁砖是( )的材质。
A)酸性B)碱性C)中性5.[单选题]萤石、铁矾土主要用于( )。
A)稀渣B)提高炉渣的碱度C)提高炉渣中(FeO)含量6.[单选题]钢包透气上座砖材质为( )。
A)高铝质B)镁质C)铬刚玉质D)刚玉质7.[单选题]吊运铁水罐、钢水罐、半钢罐、渣罐等,必须确认两边( )挂吊无误后方能指挥吊运。
A)吊耳B)吊钩C)钢丝绳D)罐体8.[单选题]火砖块用量过大时会降低碱性渣的( )。
C)氧化性D)碱度9.[单选题]电炉高铝砖炉盖损坏主要是( )造成的。
A)急冷急热作用B)电炉吹氩强度过大C)化学侵蚀和剥落共同作用D)电炉炉渣的冲刷10.[单选题]电炉炉渣发黑,一般说明炉渣中氧化铁含量( )。
A)较低B)较高C)适中D)不确定11.[单选题]为了说明炉渣的组成,常用碱度表示。
酸性渣的碱度( )。
A)R≤1B)R>2C)R≥3D)R=012.[单选题]生产经营单位应该( )为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动保护用品。
A)免费B)以成本价C)有偿D)部分免费13.[单选题]易切削钢一般是含( )较高的钢。
A)磷B)硅C)硫D)猛14.[单选题]在高温场所,作业人员出现体温在39℃以上,突然昏倒,皮肤干热.无汗等症状,应该判定其为( )。
A)感冒B)重症中暑C)中毒D)受寒15.[单选题]用白云石造渣的主要目的是( )。
A)迅速化渣B)冷却作用C)保护炉衬,提高炉龄D)提高碱度16.[单选题]现代化转炉炼钢厂设置铁水预处理方法的原则是( )。
高温腐蚀
高温腐蚀锅炉技术锅炉技术根据部分朋友的要求,我们继续分享一些关于高温腐蚀的资料。
高温腐蚀又称煤灰腐蚀,它指的是高温积灰所生成的内灰层含有较多的碱金属,它与飞灰中的铁铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用便生成碱金属的硫酸盐等复合物。
熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合会与再热器和过热器的合金钢会发生强烈的氧化反应,使壁厚减薄应力增大以致引起管子产生蠕变管壁更薄最后导致应损坏而爆管。
高温腐蚀并无严格的温度界限,通常认为,当金属工作温度达到其熔点(绝对温标)的0.3~0.4以上时,就可认为是高温腐蚀环境。
影响高温腐蚀与燃料的成分有关,高碱和高硫燃料腐蚀比较严重。
另外腐蚀与温度也有关,腐蚀大约从550--620度时开始发生,灰分沉淀物的温度越高腐蚀速度就越强烈,约在750度时腐蚀速度最大。
我们以过热器的高温腐蚀为例分析高温腐蚀的具体过程。
过热器的高温腐蚀分为钒腐蚀、氧腐蚀、蒸汽腐蚀。
当燃料油中含钒较高时,在过热器等高温部件上形成高温积灰,高温积灰含有较多的五氧化二钒V2O5,可使过热器、再热器管及附件产生钒腐蚀。
这种腐蚀只有当金属温度超过580~620℃时才出现。
温度越高,腐蚀速度越快。
因此,高温钒腐蚀只会发生在过热器汽温超过540℃的超高压锅炉上。
对于器汽温较低的中、高压锅炉来说,几乎不存在钒腐蚀。
过热器管由于氧化,表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜阻止了金属进一步氧化。
氧只有透过氧化膜或金属离子扩散才能使氧化过程继续下去。
氧化膜越致密,则穿透氧化膜越困难,氧化过程进行得越缓慢。
对于不同成分的钢,开始发生强烈氧化的温度是不一样的。
当温度达到530℃时,碳钢开始发生强烈的氧化,碳钢氧化后生产的氧化铁膜比较疏松,不能阻止膜下的金属进一步氧化。
铬和钼的氧化膜致密,而且铬和钼比铁更容易氧化,故含有少量铬和钼的过热器管外表面形成的致密的氧化膜可有效地阻止进一步氧化,这就是高温过热器管常用含铬和钼的钢管制作的原因。
技能认证炼钢工知识考试(习题卷23)
技能认证炼钢工知识考试(习题卷23)第1部分:单项选择题,共39题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]铁水中磷的含量_______。
A)愈高愈好B)愈低愈好C)适中答案:B解析:2.[单选题]下列标准代号中,( )是国家标准代号。
A)G(B)B)Y(B)C)W(B)答案:A解析:3.[单选题]37.钢液脱气的动力学条件是:( )。
A)向钢液吹氩气B)碳氧反应C)在钢液中形成气泡答案:C解析:4.[单选题]向镇静钢中加Al是为了保证_______和细化晶粒。
A)防止沸腾B)完全脱氧C)减少夹杂物答案:B解析:5.[单选题]挡渣出钢能够( )钢水回磷。
A)增加B)减少C)不影响答案:B解析:6.[单选题]关于铸件中的各种铸造应力的合力,下列说法正确的是( )。
A)各种应力总是相互叠加B)各种应力总是相互抵消C)各种应力有时相互叠加,有时相互抵消答案:C解析:B)能造低碱度渣C)能加速硫传质D)能增加FeO答案:C解析:8.[单选题]石灰的活性通常用活性度来衡量,一般活性度( )(10分钟)才算活性石灰。
A)>200mlB)>250mlC)>300mlD)>320ml答案:C解析:9.[单选题]氧化法脱磷的原理是利用氧化剂使钢液中的[P]氧化为P2O5,再与加入的能降低其( )的脱磷剂结合形成稳定的复合化合物,存在于渣中。
A)分解速度B)浓度C)活度系数D)含量答案:C解析:10.[单选题]副枪的升降速度要快于氧枪的升降速度,其中最大升降速度可达到 。
A)100m/minB)110m/minC)120m/minD)150m/min答案:D解析:11.[单选题]下列对留渣操作特点描述不正确的是 ()A)节省氧气B)利于初渣快速形成C)保护炉衬D)节省石灰答案:A解析:12.[单选题]单位金属装入量所占据的转炉有效冶炼空间的容积称为转炉的( )。
A)有效容积B)公称吨位C)炉容比D)高宽比答案:C解析:13.[单选题]为了防止爆炸产生的强大破坏力,干法除尘器应有( )。
回火过程残余奥氏体的分解是导致马氏体韧性下降的根本原因吗
回火过程残余奥氏体的分解是导致马氏体韧性下降的根本原因吗其实道理很简单。
当钢加热奥氏体化后,冷却形成马氏体。
马氏体的比容大于奥氏体,先形成的马氏体占据了空间,使以后的奥氏体无法形成马氏体,夹在先形成的马氏体间隙之中,保留到室温成为残奥。
至于回火后马氏体碳化物,沿晶界析出。
过饱和的立方体晶格,转变成正方体。
给残奥的转变释放了空间。
在热力驱动下,残奥就转变成回火马氏体。
和冷处理转变的道理不相同。
而奥氏体陈化稳定,及奥氏体钢另当别论。
这里不做探讨。
奥氏体向珠光体转变是什么类型的转变奥氏体是碳溶解在铁中形成的一种间隙固溶体,一般是高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。
在合金钢中除碳之外,其他合金元素也可溶于奥氏体中,并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。
例如,加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下,使钢在室温下保持奥氏体组织,即所谓奥氏体钢。
铁素体由亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成。
铁素体还是珠光体组织的基体。
渗碳体是铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物,分为一次渗碳体(从液体相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中析出)。
珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽。
其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,也称片状珠光体。
马氏体是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。
索氏体,钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。
索氏体组织属于珠光体类型的组织,但其组织比珠光体组织细,其实质是一种珠光体,是钢的高温转变产物,是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织,其层片间距较小(30~80nm),碳在铁素体中已无过饱和度,是一种平衡组织。
屈氏体,又称托氏体,是通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。