管道材料

不锈钢
• 不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁 素体钢、奥氏体钢及沉淀硬化不锈钢等。 另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不 锈钢和铬锰氮不锈钢等。
材料标准
• 管子标准 美国：ASTM A53, A106，A312，A213。 中国：GB/T 8163 , GB/T 9948, GB/T 3091, GB/T 13793, GB/T 14976，GB 6479。
碳钢
• 碳钢是工业管道用材中使用最广泛的金属 材料，其用量在管道用钢的70%~80%以 上 ，管道工程用碳钢一般是指含碳量 ≤0.35%(美)或≤0.25%（中），含锰量 不大于1.6%，含合金总量在2%以下，可 焊性良好的铁素体钢。
碳钢
• 按质量等级分： 普通钢 P≤0.045% S ≤0.055% 优质钢 P≤0.04% S ≤0.04% 高级优质钢 P≤0.03% S ≤0.03%
合金钢
• 15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细 化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性 和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和 耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切 削加工性能。 • 16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能， 提高强度。 • 17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效 敏感性。 • 18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的 15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所 以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、 分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性 能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
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尺寸标准
• 管件： • 美国：ASME B16.9 MSS SP43，MSS SP75； • 中国：GB/T 12459
尺寸标准
• 法兰： • 美国:ASME B16.5 • 中国：HG/T 20592 HG/T 20615 ISO 7005-1 GB/T 9112-2000
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合金钢
• 8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热 强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在 高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼， 能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆 性。在工具钢中可提高红性。 • 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组 织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊 接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避 免晶间腐蚀。 • 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的 钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化 物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
合金钢
• 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形 成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性 和热强性，作切削工具及锻模具用。 • 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性， 提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高 抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在 奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 • 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中， 如热强钢和磁性材料。 • 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提 高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热 脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性 无影响。
材料标准
• 管件标准： 美国：ASTM A234,A105，A403， A182。 中国：GB/T 8163 , GB/T 9948, GB/T 3091, GB/T 13793, JB 4726，JB 4728， GB/T 14976，GB 6479。
材料标准
• 法兰： • 美国：ASTM A 105， A 182 • 中国：JB 4726，JB 4728
合金钢
• 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。
不锈钢
• 不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、 水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质 腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将 耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学 介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分 上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者 则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢 中所含的合金元素。不锈钢基本合金元素还有镍、 钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈 钢组织和性能的要求。
材料标准
• 螺栓： • 美国：A-193（B5 ，B8），A-453，A-320 • 中国：5.6，8.8， A2-50，A2-70 42CrMo，35CrMo，0Cr18Ni9 螺母： 美国： A-194（8，8M）， 中国： 6，8，35CrMo，30CrMo，0Cr18Ni9
尺寸标准
• 管子： • 美国：ASME B36.10，B36.19 • 中国：GB/T 17395 ，GB/T 14383
铸铁的分类
• 按断口颜色分： 灰铸铁，白口铸铁 ，麻口铸铁。 • 按化学成分分: 普通铸铁和合金铸铁 • 按生产方法和组织性能分 普通灰铸铁，孕育铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁， 特殊性能铸铁。
铸铁
• 球墨铸铁：用于受压管道组成件时，使用温度应大于-20度且不大于 350度，但球墨铸铁不能用于GC1管道。 • 灰铸铁和可锻铸铁：用于管道受压元件时应符合下列规定： 灰铸铁管道组成件时的设计温度应不小于-10度且不大于230度， 设计压力应不大于2.0Mpa； 可锻铸铁管道组成件时的设计温度应不小于-20度且不大于300 度，设计压力应不大于2.0Mpa； 灰铸铁和可锻铸铁管道组成件用于可燃介质时，其设计温度不大于 150度，设计压力应不大于1.0MPa； 应采取防止过热，急冷急热，振动以及误操作等安全防护措施； 制造，制作，安装过程中不得焊接； 不得用于GC1管道和剧烈循环工矿；
管道材料
杜赵鑫
材料类别
• 铸铁，碳钢，合金钢，奥氏体不锈钢，镍 和镍合金，铝和铝合金，钛和钛合金。
铸铁
• 含碳量大于2.11%的铁碳合金成为铸铁， 工业上常用铸铁的成分范围 C：2.5~4.0% Si：1.0~3.0% MN：0.5~1.4% P:0.01~0.5% S：0.02~0.2% 有时还含有一定量的合金元素 Cr，Mo，V，Cu，Al。
合金钢
• 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷 脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求 钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 • 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性， 降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也 不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要 求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工 性，通常称易切削钢。 • 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度 和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐 蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 • 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。 镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于 镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
合金钢
• 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、 钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。 其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成素， 只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自 的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状 态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成 元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另 一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、 硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在 于固溶体中。