压力容器用金属材料的分类
碳钢板分类
碳钢板是一种常见的金属材料，主要由铁和碳组成。
根据不同的化学成分、热处理和加工工艺，碳钢板可以分为以下几类：
1.结构碳钢板：结构碳钢板通常用于建筑、桥梁、机械设备等领域。
按照碳含量和强度的
不同，可以进一步细分为低碳钢板、中碳钢板和高碳钢板。
2.耐候性碳钢板：耐候性碳钢板具有抗大气腐蚀的特性，广泛应用于室外结构和装饰，如
桥梁、建筑外墙等。
常见的耐候性碳钢牌号包括ASTM A588、ASTM A242等。
3.压力容器用碳钢板：用于制造压力容器的碳钢板需要具备较高的强度和耐蚀性。
常见的
牌号有SA516、SA285等。
4.铝镀锌碳钢板：铝镀锌碳钢板在表面涂覆一层铝和锌合金，以提供更好的耐腐蚀性能。
广泛应用于汽车制造、家电以及建筑材料等领域。
除了以上几类常见的碳钢板，还有其他特殊用途的碳钢板，如耐磨碳钢板、导热碳钢板等，根据具体需求选择适合的碳钢板类型。
需要注意的是，不同的碳钢板具有不同的化学成分和性能特点，应根据具体应用要求进行选择。
压力容器用不锈钢典型几种介绍
压力容器用不锈钢典型几种介绍表1 不同钢种的用途表2中有关各种环境条件的评述仅想起一种抛砖引玉的作用。
上面谈的各钢种一直成功地应用着，而且也值得进行试验。
表2 不同环境下钢的适用性4.7.2、在一般腐蚀环境中不锈钢的合理选用在一般腐蚀，即产生全面腐蚀的环境中，选用不锈钢主要考虑它们的耐一般腐蚀的性能。
但这并不等于说，在这些腐蚀环境中，不锈钢就不产生局部腐蚀。
有关耐局部腐蚀用不锈钢的选材问题，将在下一节讨论。
常见的一般腐蚀环境种类繁多，很难一一列举。
本书主要涉及大气、水（淡水，工业水，海水等）、酸、碱、盐等环境中不锈钢的选材问题。
有关高温下耐化学腐蚀的选材则属于耐热钢考虑的问题。
1、大气环境中的选用根据潮湿程度，大气一般分为干燥大气，潮大气和湿大气。
它们对钢的腐蚀性则随大气潮湿程度的增加而提高。
为了耐大气腐蚀，不锈钢的选材一般是按Cr13型→Cr17型→18-8型次序[1]。
最高选用18-8型Cr-Ni奥氏体钢便可满足耐蚀的要求，个别条件下才选18-14-2型不锈钢。
根据所处的环境，大气又可分为农村大气、城市（工业）大气和海洋大气。
由于农村大气除潮湿外，一般很少污染，比较干净，因而对钢的腐蚀性较弱。
故常常选用Cr13型和Cr17型钢便可满足耐腐蚀的要求。
由于城市（工业）大气除潮湿外，还常常含有SO2、H2S、NH3、NO2以及CO2、Cl2等气体杂质和悬浮的颗粒、灰尘，而一些气体杂质溶于水中，降落或吸附到钢的表面上，然后再溶于水，均可形成C1-,H2SO4等腐蚀性较强的物质；一些悬浮颗粒和灰尘，有的溶于水后本身就具有腐蚀性，有的落在钢的表面上形成缝隙加速钢的腐蚀。
因此，对城市（工业）大气，若在室内，选用不锈钢时，虽仍可考虑选择Cr13型和Cr17型钢；但在室外，Cr17型钢则成为可供选用的最低牌号。
长期使用表明，虽然Cr17型钢表面上常常落有一层灰尘，但经清除后就会显露出并未受到腐蚀的原始的光亮表面。
压力容器分类标准
压力容器分类标准压力容器是一种用来容纳气体或液体，能够承受一定压力的设备。
根据不同的用途和工作环境，压力容器可以被分为不同的分类。
压力容器的分类标准对于安全生产和设备选择至关重要，下面将介绍几种常见的压力容器分类标准。
1.按用途分类。
根据压力容器的用途不同，可以将其分为储存容器、输送容器和反应容器。
储存容器主要用于储存气体或液体，如储罐、气瓶等；输送容器用于输送气体或液体，如管道、气瓶等；反应容器用于进行化学反应或物理变化，如反应釜、蒸馏塔等。
根据不同的使用场景和要求，压力容器的设计和制造标准也会有所不同。
2.按工作介质分类。
根据压力容器所承受的工作介质不同，可以将其分为气体容器、液体容器和混合介质容器。
气体容器主要用于储存和输送气体，如气瓶、储气罐等；液体容器主要用于储存和输送液体，如储罐、液氮容器等；混合介质容器用于承受同时存在气体和液体的压力，如汽液混合容器等。
不同工作介质的特性决定了压力容器在设计和制造时需要考虑的因素，如材料选择、壁厚计算等。
3.按制造材料分类。
根据压力容器的制造材料不同，可以将其分为金属容器、非金属容器和复合材料容器。
金属容器是指由金属材料制造的压力容器，如钢制储罐、铝制气瓶等；非金属容器是指由非金属材料制造的压力容器，如玻璃钢储罐、塑料气瓶等；复合材料容器是指由金属和非金属材料复合制造的压力容器，如复合材料储气罐、复合材料液氮容器等。
不同的制造材料决定了压力容器的耐压性能、耐腐蚀性能和使用寿命。
4.按设计压力分类。
根据压力容器的设计压力不同，可以将其分为低压容器、中压容器和高压容器。
低压容器的设计压力一般在0.1MPa以下，主要用于一般工业和民用领域；中压容器的设计压力一般在0.1MPa~10MPa之间，主要用于化工和石油化工领域；高压容器的设计压力一般在10MPa以上，主要用于石油、化工、冶金等领域。
不同设计压力的压力容器在制造和使用时需要符合不同的标准和规定，以确保其安全可靠性。
压力容器分类标准
压力容器分类标准压力容器是指在一定压力下工作的设备，其主要作用是贮存或输送气体、液体或固体。
根据不同的用途和工作条件，压力容器可以被分为多个不同的分类。
本文将从材料、结构形式和用途等方面对压力容器的分类标准进行详细介绍。
首先，从材料的角度来看，压力容器可以分为金属压力容器和非金属压力容器两大类。
其中，金属压力容器又可以进一步分为钢制压力容器、铝制压力容器、铜制压力容器等。
而非金属压力容器则包括玻璃钢压力容器、塑料压力容器等。
不同材料的压力容器具有不同的特点和适用范围，用户在选择时需根据具体的工作条件和要求进行合理的选择。
其次，从结构形式来看，压力容器可以分为固定式压力容器和移动式压力容器两类。
固定式压力容器是指安装在固定位置上，不可随意移动的压力容器，如储罐、反应釜等；而移动式压力容器则是指可以随意移动的压力容器，如气瓶、液氧瓶等。
不同结构形式的压力容器在使用时需要注意其固定性和移动性，以确保安全使用。
最后，根据用途的不同，压力容器可以分为储存压力容器、输送压力容器和反应压力容器三类。
储存压力容器主要用于贮存气体、液体或固体，如储罐、气瓶等；输送压力容器主要用于输送气体、液体或固体，如管道、油罐车等；反应压力容器主要用于进行物质的化学反应，如反应釜、蒸馏塔等。
不同用途的压力容器在设计和使用时需要考虑其承压性能、密封性能、耐腐蚀性能等方面的要求。
综上所述，压力容器的分类标准主要包括材料、结构形式和用途三个方面。
在选择和使用压力容器时，用户需要根据具体的工作条件和要求进行合理的选择，以确保其安全可靠地运行。
同时，相关的标准和规范也需要严格遵守，以确保压力容器的设计、制造和使用符合国家和行业的要求，保障人身和财产的安全。
压力容器的综合分类
压力容器的综合分类压力容器是应用于各种工业领域的重要设备，用于储存和运输含压介质。
根据不同的设计和用途，压力容器可以分为多种类型。
本文将对压力容器进行综合分类，包括材料分类、结构分类、用途分类和制造方法分类等。
一、材料分类根据压力容器所采用的材料性质和特点，可以将其分为金属压力容器和非金属压力容器两大类。
1. 金属压力容器金属压力容器是应用最广泛的一类压力容器，主要由金属材料构成，包括钢制、铜制、铝制、钛制、镍制、合金制等不同材质的容器。
- 钢制压力容器：钢是最常用的金属材料之一，广泛应用于各种压力容器中。
根据不同的钢材特性和使用条件，可以分为普通碳钢、低合金钢、高合金钢等不同类型。
- 铜制压力容器：铜具有优异的导热性和导电性，同时具备良好的可塑性和韧性，适用于需要抗腐蚀和导热性能的压力容器。
- 铝制压力容器：铝材质轻、强度高、抗腐蚀性好，适用于要求轻质高强度和抗氧化性的压力容器。
- 钛制压力容器：钛具有优异的耐腐蚀性能、高强度、低密度等优点，适用于耐腐蚀性要求较高的特殊环境下。
- 镍制压力容器：镍在高温和强腐蚀环境下具有出色的耐腐蚀性能，适用于高温高压的工作环境。
- 合金制压力容器：合金结构可以融合不同金属的特点和性能，适用于一些特殊的工作条件，如高温、高压等。
2. 非金属压力容器非金属压力容器主要由塑料、玻璃钢（FRP）和橡胶等材料构成。
它们具有良好的化学稳定性和绝缘性能，适用于一些特殊的工艺要求或特殊介质的储存和运输。
- 塑料压力容器：塑料具有良好的耐腐蚀性和低密度，适用于一些介质要求耐腐蚀、轻量化的场合。
- 玻璃钢压力容器：玻璃钢是一种复合材料，具有高强度、良好的耐腐蚀性能、良好的绝缘性和低温热收缩性等特点，适用于需要耐腐蚀和绝缘的工况。
- 橡胶压力容器：橡胶具有良好的弹性和耐腐蚀性能，适用于要求密封性能较好的压力容器。
二、结构分类根据压力容器的结构形式和特点，可以将其分为以下几类。
1. 钢制容器钢制容器是最常见的一类压力容器，它们的结构主要包括筒体、底盖、法兰和焊接缝等组成。
金属材料
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金属材料基本知识
• 金属及合金在工业上有着广泛的 应用，根据不同的使用目的、不 同的工作条件，对金属材料有不 同的要求。金属材料的性能主要 包括以下两个方面： • 1、使用性能。即为了保证机械零 件、设备、结构件等正常工作， 材料所具备的性能。包括力学性 能、物理性能、化学性能等。 • 2、工艺性能。即材料在被制成机 械零件、结构件、设备的过程中， 适应各种冷、热加工（如铸造、 轧制、锻压、焊接、热处理、切 削加工等）的性能。
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金属材料基本知识
• 4、韧性 • 是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功 Ak和冲击韧性值ak表示。
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金属材料基本知识
• 韧脆转变温度
• 材料的冲击韧性随温度
下降而下降。在某一温 度范围内冲击韧性值急 剧下降的现象称韧脆转 变。发生韧脆转变的温
金属材料基本知识
• 压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏
硬度值在450以下的材料。 • 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬 度在650以下的材料。 • 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 • 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬 的材料。 • 适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。
作用下压入试样表面，保持一定时间
后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表 面积的比值即为维氏硬度。维氏硬度 可通过测量压痕对角线长度d查表得 到。维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏
硬度的优点。
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金属材料基本知识
• （二）耐腐蚀性能 • 金属材料在特定的介质环境中，会遭受腐蚀。 • 腐蚀不仅会造成金属的损失，更重要的是会导致金属的破 坏，从而威胁到压力管道的安全。事实已证明，许多承压 类特种设备的破坏都与材料的腐蚀有关。 • 材料的选择应避免应力腐蚀的发生，因为它会带来特种设 备在不可预知的情况下突然断裂，从而导致重大事故的发 生; • 选用的材料应有足够的抗介质均匀腐蚀的能力，以便材料 不致于在短时间内因腐蚀造成的特种设备壁厚急剧减薄而 失效。
压力容器钢板性能特点
压力容器钢板性能特点
涟钢可生产压力容器用钢主要有焊接气瓶用钢、中常温压力容器用钢、低温压力容器用钢。
今天给大家介绍中常温压力容器用钢：
交货标准
中常温压力容器用钢主要用于民用锅炉及一般的工业锅炉
力学性能
上海频开实业有限公司位于国内现有规模较大的钢材市场——乐从钢铁世界，主营产品有耐磨钢、高强钢、汽车大梁钢、冷轧高强车厢板、耐候钢、容器板、中高碳钢等特殊材料，常备万吨库存，品种规格全，可代订期货。
是集原材料供应、加工、物流配送于一体的现代化企业。
锅炉及压力容器常用钢材
锅炉及压力容器常用钢材1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求按工作条件分为两大类：一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管具有特点：1 有较高的室温强度通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据，要求有较大的σs和σb良好的韧性性能材料需具有足够的韧性防止脆性断裂，在考虑强度的同时也不能忽略韧性，(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。
压力容器用钢的冲击韧性要求冲击韧性值αk(N?m/cm2)20℃ -40℃>=60 >=35(2)还需要考虑时效韧性时效就是钢材经冷加工变形后，在室温或较高温度下，冲击韧性随时间变化。
通常在200-300℃，冲击韧性值显著降低。
一般要求下降率不超过50%。
由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段，相应两种防止断裂方法(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生，要求如上表所示(2)选用韧性更高的材料，以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。
(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值，例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时，要高17℃3 较低的缺口敏感性制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹4 良好的加工工艺性能和焊接性能由于焊接热循环作用，会(1)降低热影响区材料的韧性、塑性(2)在焊缝内产生各种缺陷其中(1)、(2) 均会产生裂纹在选材料时需考虑(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)(2)适当的焊接材料和焊接工艺(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%，合金钢δs不低于14%)(4)良好的低倍组织(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)二、用以制造高温承压元件的钢管1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性通常以持久强度为设计依据，保证在蠕变的条件下安全运行2 具有良好的高温组织稳定性长期高温下不发生组织变化3 具有良好的的高温抗氧化性要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a4 具有良好的加工工艺性要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性2. 锅炉与压力容器用钢的分类一、工作温度低于500℃的钢材碳素钢和低合金结构钢1 铁素体-珠光体结构钢屈服强度σs为300-450MPa16Mn，15MnV，15MnVN加入合金元素，固溶强化，结晶强化作用2 低碳贝氏体类型钢屈服强度σs为500-700Mpa14CrMnMoVB延缓奥氏体分解，得到贝氏体，增加强度3 马氏体型调质高碳钢屈服强度σs为600Mpa以上18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火，有良好的低温韧性二、工作温度高于500℃的钢材低合金热强钢和奥氏体不锈钢1 低合金珠光体热强钢15CrMo和12Cr1MoV，结晶强化，沉淀强化2 低合金贝氏体热强钢12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB，特点：合金数量多而量少，高温强度高，抗氧化性强3 奥氏体不锈钢18-8型铬镍奥氏体不锈钢：1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti，高温强度高，抗氧化性强，且具有很高的韧性和较好的加工工艺性3. 碳素钢一、碳素钢中主要成分对性能的影响1 碳的影响碳增加，强度增大，塑性减少，可焊性变差，时效敏感性降低2 锰的影响脱氧(FeO)脱硫，改善热加工性能3 硅的影响脱氧4 硫的影响热脆性5 磷的影响冷脆性6氧的影响降低强度、塑性7 氮的影响提高强度、硬度，降低塑性8 氢的影响氢脆二、碳钢的分类化学成分：高(含碳量在于0.65%)、中(含碳量0.25-0.65%)、低碳钢(含碳量小于0.25%) 用途：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢1 普通碳素结构钢甲类钢：按机械性能供应(A)，钢板，角钢等2 优质碳素结构钢按机械性能和化学成分供应含碳量低：钢板、容器、螺钉、螺母含碳量中：齿轮、轴含碳量高：弹簧、钢丝绳3 碳素工具钢(T)高硬度和耐磨性，制造刀具、量具、模具三、锅炉与压力容器常用碳素钢承压元件主要使用低碳钢，因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好(1) 优质碳素结构钢10号和20号无缝钢管20号钢含碳量比10号钢多一倍，强度高，屈服极限σs和强度极限σb高20%，时效敏感性低，多采用20号钢(2) 专用碳素钢A3g A3R 15g 20g，冲击韧性好，金属表面和内部缺陷少4. 普通低合金结构钢低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的，它的含碳量较低，多数小于0.2%。
压力容器用钢材
压力容器用钢材的选用 在压力容器设计中，正确地选择钢材，对保证容器的使用安全、结构合理和降低制造成本是至关重要的。 一般规定 压力容器用材料的质量及规格，应符合相应的国家标准、行业标准的规定。 压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。 压力容器专用钢材的磷含量不应大于0.03%,硫含量不应大于0.02%;用于焊接压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25%
*
材料的屈服极限、强度极限和弹性模量随温度的升高而降低,如果材料在高温下承受高的应力，则材料的抗蠕变性能是关键性的。
*
耐腐蚀性能 耐腐蚀性能是金属材料抵抗介质腐蚀的能力。压力容器中处理的介质大多数具有腐蚀性的，在设计中必须根据操作介质来选择耐腐蚀材料. 如果腐蚀发生在整个金属表面上，则称为金属的全面腐蚀；如果腐蚀均匀地分布在整个金属表面，则称为均匀腐蚀；如果腐蚀只发生在金属表面的局部区域，其余大部分表面不腐蚀，称之为局部腐蚀。 均匀腐蚀 均匀腐蚀是在整个金属表面均匀地发生腐蚀，这种腐蚀相对其它形式的腐蚀其危害最小。GB150中C2只考虑均匀腐蚀 . C2=KB 其中B—设计寿命(年) K—腐蚀速率(mm/ 年 )
式中各元素的符号代表钢中含量的百分数.
*
一般认为: 当Ceq<0.4%时,钢材的淬硬倾向不大,可焊性优良,焊接时不必预热.
当Ceq=0.4%-0.6%时,钢材的淬硬倾向增大,可焊性有限,焊接时需要预热.控制焊接线能量等工艺措施.
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当Ceq>0.6%时, 淬硬倾向严重,属于较难焊接的钢材,需要采取较高的预热温度和严格的工艺措施.
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磷（P）--磷可以固溶在钢的铁素体中，降低了钢的延伸率及断面收缩率。磷对钢最有害的影响是降低冲击韧性，随着钢中磷含量的增加，钢发生脆化，最终甚至引起常温脆化。例如：钢中含0.25%的磷(P)其冲击值为零.在一般钢中,随着磷含量增加,其脆性转变温度(NDT)也显著地增加.磷含量不高也容易引起偏析,而且其扩展速度很慢,不易用热处理方法消除偏析.另外,磷和氧亲和力较强,会恶化可焊性和可锻性.所以,磷也是有害杂质, “容规”中对容器用钢中对P含量的限制有明确的规定。 氢—氢原子半径极小,在钢中扩散速度比其它元素大得多,很容易透过晶格.氢可引起钢的1)氢脆；2)韧性下降；3）产生延迟裂纹；4）产生白点；5）焊接时产生凹裂纹等，为了克服这些问题，可采取真空熔炼等办法进行脱氢。另外，焊接时，焊条、焊剂要烘干。焊缝处消氢处理也是有效方法之一。
钢材材料分类
钢材材料分类钢材是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶等领域。
根据其化学成分、用途和生产工艺的不同，钢材可以被分为多种不同的分类。
以下将对钢材的分类进行详细介绍。
一、按化学成分分类。
1. 碳素钢。
碳素钢中主要含有碳元素，其含量一般在0.12%~2.0%之间。
碳素钢又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可焊性和加工性，主要用于制造一般零件和结构件；中碳钢强度较高，适用于制造轴承、齿轮等零件；高碳钢硬度较大，适用于制造刀具、弹簧等零件。
2. 合金钢。
合金钢中除了含有碳元素外，还含有其他合金元素，如铬、镍、钼、钒等。
合金钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，适用于制造高强度零件，如汽车零部件、机械零件等。
3. 不锈钢。
不锈钢中主要含有铬元素，具有良好的耐腐蚀性能。
根据其组织结构和性能，不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等不同类型。
不锈钢广泛应用于化工、食品加工、医疗器械等领域。
二、按用途分类。
1. 结构钢。
结构钢主要用于制造建筑结构、桥梁、塔架等工程结构，具有较高的强度和韧性。
2. 压力容器用钢。
压力容器用钢具有良好的耐压性能，适用于制造储罐、锅炉、反应器等压力容器。
3. 弹簧钢。
弹簧钢具有良好的弹性和疲劳性能，适用于制造各种弹簧。
4. 工具钢。
工具钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造各种切削工具、冲压模具等。
5. 耐磨钢。
耐磨钢具有良好的耐磨性能，适用于制造挖掘机、装载机、破碎机等耐磨零部件。
三、按生产工艺分类。
1. 熔炼钢。
熔炼钢是通过熔炼生产工艺制备的钢材，包括转炉炼钢、电炉炼钢等。
2. 铸造钢。
铸造钢是通过铸造生产工艺制备的钢材，包括砂型铸造、金属型铸造等。
3. 锻造钢。
锻造钢是通过锻造生产工艺制备的钢材，包括自由锻造、模锻等。
以上就是钢材的分类介绍，不同类型的钢材具有不同的化学成分、用途和生产工艺，能够满足不同领域的需求。
钢材作为一种重要的金属材料，在现代工业中起着不可替代的作用，对于其分类的了解能够帮助我们更好地选择和应用钢材，提高生产效率和产品质量。
压力容器分类及应用
压力容器分类及应用压力容器是指能够承受内外压力并在其壁上产生应力的容器。
根据不同的分类标准，压力容器可分为多种类型，并应用于各个行业。
根据材料分类，常见的压力容器可分为金属压力容器和非金属压力容器。
1. 金属压力容器金属压力容器主要由金属材料制成，常见的金属材料有碳素钢、不锈钢、合金钢等。
（1）碳素钢压力容器碳素钢压力容器具有较高的强度和刚度，成本相对较低。
在一般工业设备、石化装置、电力设备和锅炉等领域广泛应用。
其中，常见的碳素钢压力容器包括储气罐、积压容器、换热器、燃气罐等。
（2）不锈钢压力容器不锈钢压力容器具有优良的耐腐蚀性和耐高温性能，被广泛应用于化工、医药、食品、冶金等领域。
常见的不锈钢压力容器有储液罐、存储柜、反应罐、车载槽体等。
（3）合金钢压力容器合金钢压力容器具有良好的强度、韧性和耐腐蚀性能。
多用于高压、大容量的场合，如石油、天然气输送管道、核电站反应堆壳体等。
2. 非金属压力容器非金属压力容器主要由非金属材料制成，如复合材料、玻璃钢等。
（1）复合材料压力容器复合材料压力容器是将金属材料和非金属材料进行复合制造的容器。
具有高比强度、耐腐蚀性和轻量化的特点。
常见的复合材料压力容器有纤维增强复合材料储罐、复合材料氢气储罐等。
（2）玻璃钢压力容器玻璃钢压力容器是以玻璃纤维增强塑料作为基体，经过特殊工艺制成的容器。
具有较高的耐腐蚀性和机械强度。
常见的玻璃钢压力容器有玻璃钢软水箱、玻璃钢化粪池等。
根据用途分类，压力容器可分为储存容器、工艺容器和运输容器等。
1. 储存容器储存容器主要用于储存物质，包括气体、液体或固体。
其中，气体储罐被广泛应用于工业、民用等领域，如常见的煤气罐、液化气罐等。
液体储存容器主要包括储液罐、储油罐、储水罐等。
固体储存容器用于储存固体粉末状物质，如各类储粮仓、输送罐等。
2. 工艺容器工艺容器主要用于化工、制药、石化等工艺过程中的反应、蒸馏、吸收、萃取等操作。
常见的工艺容器有反应罐、塔式冷凝器、吸附器等。
压力容器材料基本知识讲义
1 材料基础知识--压力容器用钢要求
2、机械性能：足够高的强度、良好的韧性和塑性、足
够的断裂韧性、低的无塑性转变温度（NDT）。
3、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、Pcm 、焊接接头硬度）。
4、特殊性能：耐高温、耐低温和耐腐蚀性。
1 材料基础知识--压力容器用钢要求
3、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、
2.2 GB 150.1∽4-2011《压力容器》
①P≮0.1MPa，且≯35MPa，或者真空度（外压）不低于 0.02MPa ； ②设计温度：－269℃～900℃； ③内直径：不小于 150mm
3 压力容器的分类
3.1 按作用原理分类 反应、换热、分离、储存 图例说明
1）储存容器
储存容器-卧式容器结构示意图 1－液位计2－封头 3－接管 4－法兰5－筒体 6－人孔 7－补强圈 8－支座
B GB151-1999 《管壳式换热器》（ GB/T151-2014 《热交换器》 (20150401实施）
C JB 4732-1995 《钢制压力容器－分析设计标准》 应力分析设计--弹塑性失效
2 压力容器的管辖(适用)范围
2.1 TSGR0004-2009《固容规》）
(★ ★ ★监检) ①PW5≥0.1MPa； ②PV ≥ ； ③盛装介质为气体、液化气体以和最高工作温度高于或者 等于其标准沸点的液体。
Ni 细化铁素体提高塑性和韧性；改善耐蚀性；提高热强性。
Mo 提高淬透性；增加热强性；增强耐蚀性(有机酸和还原性介质)。
Ti 固溶强化；增加回火稳定性；提高抗晶间和应力腐蚀能力。
V 增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；提高σn和σD；抗氢腐蚀。 Nb 增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；改善焊接性。 Al 固溶强化；细化晶粒；改善抗高温氧化性和对H2S气体耐蚀性。
压力容器分类
压力容器分类方法很多，压力容器分类按照不同的方法可以有不同的分类。
1.1压力容器分类按制造分类：可分单层、锻焊、多层包扎、绕带、绕板、热套、无缝容器等。
1.2压力容器分类按材料分类：有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。
1.3压力容器分类按壁厚分类：可分薄壁容器和厚壁容器两种。
容器外径与内径之比小于或等于1.2者为薄壁容器；大于1.2者为厚壁容器。
1.4压力容器分类按设计压力P分类：低压容器：0.1 ≦P< 1.6 MPa中压容器：1.6≦P <10 MPa高压容器：10≦P< 98.1 MPa超高压容器：P ≧98.1 MPa1.5压力容器分类按设计温度分类：高温容器：t≧450℃；常温容器：-20℃〈t <450℃；低温容器：t ≦-20℃；1.6压力容器分类按形状分类：有球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器、1.7压力容器分类按承压方式分类：有内压容器和外压容器。
1.8压力容器分类按使用中工艺过程的作用原理分类：可分为反应容器、换热容器、分离容器和贮存容器四种。
1.9压力容器分类按使用方式分类：有固定式容器和移动式容器之分。
1.10压力容器分类按安全技术监察和管理分类：1.10.1低压容器（本条第2，3款规定的除外）为第一类压力容器。
1.10.2下列情况之一为第二类压力容器：（1）中压容器（本条第3款规定除外）；（2）易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器；（3）毒性程度为极度和高度危害介质的低压反应容器；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）搪玻璃压力容器。
1.10.3下列情况之一为第三类压力容器：（1）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器P*V大于等于0.2MPa.m2低压容器；（2）易燃或毒性程度为中度危害介质且P*V大于等于0.5MPa.m2的中压反应容器和P*V大于等于10MPa.m2的中压储存容器；（3）高压，中压管壳式余热锅炉；（4）高压容器。
压力容器用材料
压力容器用材料一、压力容器选材的有关规定（一）钢材1. GB 150-1998（含2002年第1号修改单）2. JB 4732-1995（含1999年第1号修改单）3. 《压力容器安全技术监察规程》1999年版（二）有色金属材料1. 铝及其合金2. 钛及其合金3. 铜及其合金4. 镍及其合金1. 铝及其合金《容规》第17、18条。
JB/T 4734-2002《铝制焊接容器》。
设计压力不大于8MPa. 设计温度-269℃～200℃，设计温度大于65℃时，一般不选用含镁量大于等于3%的铝合金，如5083、5086。
2. 钛及其合金《容规》第17、20条。
nJB/T 4745-2002《钛制焊接容器》。
n设计温度：工业纯钛和钛合金不应高于300℃（《容规》对工业纯钛不应高于230℃），钛复合板不应高于350℃。
n板材：TA0、TA1、TA2、TA3、TA9、TA10。
n管材：TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。
n上述钛材在退火状态下使用。
3. 铜及其合金《容规》第17、19条。
一般应为退火状态使用。
GB151-1999中选用了铜及铜合金管，用作换热管。
4. 镍及其合金《容规》17、21条。
主要受压元件用镍材应在退火状态下使用。
二、GB150-1998（含）材料部分（一）概况（二）碳素钢板（三）低合金高强度钢板（四）低温钢板（五）中温抗氢钢板（六）不锈钢板（七）不锈钢复合钢板（八）钢管（九）锻件（十）螺柱用钢（一）概况1. 内容（1）第4章材料a. 钢号；b. 钢材标准；c. 附加技术要求；d. 使用范围；e. 许用应力。
（2）附录A 材料的补充规定a. a)b. b)C. c)（3）附录F 钢材高温性能10万小时持久强度极限 , , 。
（4）附录H 材料的指导性规定选用时应备案。
2002年第1号修改单（实施）（1）修订依据a. 钢材生产情况b. 钢材标准c. 科研成果（2）修订原则暂时修改影响较大的内容二、GB150-1998（含）材料部分（二）碳素钢板1. 钢号及钢板标准GB/T912-1989(薄）GB/T3274-1988(厚）20R GB6654-1996（含）2. Q235-B和Q235-C镇静钢板（1）使用范围 b）和c）（2）技术条件（主要差距）a. 化学成分（熔炼分析）钢号 P% S% Q235-B ≤≤Q235-C ≤≤b.冲击试验钢号试验温度℃纵向AKV J(注)Q235-B 20 ≥27Q235-C 0 ≥27c ．组批规定Q235-B, 用公称容量不大于30t 的炼钢炉冶炼的钢，允许6炉组成混合批。
钢制压力容器
钢制压力容器钢制压力容器是一种用于存储和运输液体、气体和蒸气的装置，其特点是具有较高的密闭性和耐压性。
钢制压力容器广泛应用于石油、化工、食品、制药等工业领域，在现代工业生产中发挥着重要作用。
一、钢制压力容器的分类钢制压力容器根据其用途和功能可以分为多种类型，常见的有气体储存压力容器、高压分离塔、反应釜等。
按照制造材料不同，又可分为常规钢制压力容器、不锈钢压力容器和合金钢压力容器。
二、钢制压力容器的特点1. 抗压性强：钢制压力容器制造材料选用高强度钢材制造，并配合合理的结构设计和制造工艺，使得其具有极强的承载能力和抗压性能，能够承受较高的内部压力。
2. 密封性好：钢制压力容器采用高精度的加工工艺和优质密封材料，确保容器内部与外部的隔绝，以防止物料泄漏和外部杂质进入。
3. 安全性高：钢制压力容器具有可靠的安全阀和压力表等保护装置，一旦内部压力超过预设值，就会自动释放压力，保障了工作人员和设备的安全。
4. 结构设计灵活：钢制压力容器结构设计灵活，制造工艺简单，可以根据实际需求设计和制造各种不同形式的容器，满足不同领域的需求。
三、钢制压力容器的应用1. 石油化工行业：钢制压力容器被广泛应用于储存和运输石油、天然气、乙烯、氨等化工原料和制品。
2. 食品加工行业：在食品生产过程中，钢制压力容器被用来存放卫生条件特殊的食品原料制造。
3. 制药行业：钢制压力容器可以用来储藏和贮存制药原材料和中间体。
4. 冶金行业：利用钢制压力容器中加料技术，铸造的不锈钢、铜块、铝块等金属材料质量稳定，效率更高。
四、钢制压力容器的制造与安装1. 制造：钢制压力容器的制造分为质检材料、压力机冷成型、容器组装和试压四个过程，生产厂家必须符合国家相关法规，严格实施生产标准和安全规范。
2. 安装：钢制压力容器的安装需要先将压力容器运至现场，然后根据现场规划和设计图纸，进行基础平整、基础设施施工以及安装、调试整个容器系统等过程。
五、钢制压力容器的保养与维护钢制压力容器的保养与维护工作十分重要，涉及到设备的安全、稳定运行。
压力容器材料选择
（1）铁素体
碳溶解在a-Fe中形成固溶体称铁素体。 a-Fe原子间隙小，溶碳能力低（最大溶解
度不超过0.02％），强度和硬度低，但 塑性和韧性很好。 低碳钢是含铁素体的钢，具有软而韧的性 能。 室温时，钢的组织中只有铁素体，没有奥 氏体。
（2）奥氏体
碳溶解在g-Fe铁中形成固溶体称奥氏体 。
g-Fe原子间隙较大，碳的溶解度比a-Fe 中大得多，如在723℃时可溶解0.8％ ，在1147℃时可达最大值2.06％。
（3）锰
脱氧剂。有益元素。 MnS(1600℃) ，部分消除硫的有害作用。 锰具有很好的脱氧能力，与FeO成为MnO
进入炉渣，从而改善钢的品质，特别是降 低脆性，提高强度和硬度。 在0.5%～0.8%以下时，看成是常存杂质。 优质碳素结构钢中，正常含锰量是0.5%～ 0.8%；高锰结构钢可达0.7%～1.2%。
第一节 金属的晶体结构
一、金属原子结构特点与金属键
• 金属原子结构特点：最外层的电子数很少，一般只 有一二个；而且这些最外层电子与原子核的结合力 较弱，因此很容易脱离原子核的束缚而变成自由电 子。
• 金属键：在金属中，暂时摆脱原子核束缚的电子成 为共有的自由电子，在所有的金属正离子之间穿梭 运动，好像带负电的气体充满其间，把带正电的金 属离子牢固地束缚在一起。这种金属原子之间的结 合方式称为金属键。
（4）珠光体
铁素体与渗碳体的机械混合物。 力学性能介于铁素体和渗碳体之间，即
其强度、硬度比铁素体显著提高；塑 性、韧性比铁素体差，但比渗碳体要 好得多。
（5）莱氏体
珠光体和初次渗碳体的共晶混合物。 具有较高的硬度，是一种较粗而硬的金
相组织，存在于白口铸铁、高碳钢中 。
（6）马氏体
压力容器设计-材料基础知识
低合金钢——合金元素含量小于 5% 中合金钢——合金元素含量等于 5%～10% 高合金钢——合金元素含量大于 10% ⒉按用途分类： ①结构钢——碳钢、低合金钢等。 ②工具钢 ③特殊用途用钢——不锈钢、耐候钢、耐热钢、磁钢等。 ⒊按冶炼中的脱氧方式分类： ①沸腾钢 F ②镇静钢 Z ③半镇静钢 b ④特殊镇静钢 TZ ⒋按品质分类：P、S 杂质含量分类： ①普通钢 ②优质钢 ③高级优质钢 A ④特级优质钢 E 举例说明： Q235-A·F， 16MnR， 0Cr18Ni9 Q235-B Q235-C Q235-D 五．特种设备对材料方面的要求： 主要包括低碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等。 ⒈使用条件（服役条件）——设计温度、设计压力、介质特性和操作要点 等。 ①设计温度——选材类别及[б]t。 ②设计压力——受压元件厚度。 ③介质特性——选材类别。 ④操作要点—频繁启动，疲劳作用等—选材类别及状态。 ⒉材料的焊接性能：焊接性良好。 ⒊制造工艺要求：冷、热加工能力，设备、设施、热处理能力等。 ⒋经济合理性。 六．特种设备常用材料标准：
第一部分
材料基础知识
一、金属材料的性能： 包括使用性能和加工工艺性能两个方面。 ⒈使用性能——金属材料在使用条件下所表现的性能。它包括材料的物理、 化学和力学性能。 ⑴物理、化学性能——密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性、 抗氧化性、耐腐蚀性等。 ⑵力学性能——是指金属在外力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或 涉及应力-应变关系的性能，或金属在外力作用时表现出来的性能。它是反映金 属抵抗各种损伤作用能力的大小，是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学 性能指标主要包括强度、塑性、韧性、硬度和断裂力学等。 ⒉加工工艺性能：材料承受各种冷、热加工的能力。 ⑴冷加工：切削性能等。 达到规定的几何形状和尺寸，公差配合，表面粗糙度等的要求。 ⑵热加工：铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理等。 （液态成形） （塑性变形） （连接） （性能潜力） 二、影响金属材料性能的因素： 化学成分、组织结构及加工工艺等的影响。 ⒈化学成分 ⑴含碳量 C%增加，则强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。 ⑵合金元素各有不同的作用： Mn 增加可提高强度（但应控制<1.9%） ，强化元素。 V、Ti、Nb 等元素可以细化晶粒，提高韧性及材料致密度。 Mo 提高钢的热强性能、在高温时保持足够强度、细化晶粒，防止钢的过热 倾向。 Cr、Ni 提高钢的热强性能、高温氧化性和耐腐蚀性。 ⑶有害元素：P、S 形成低熔点化学物，导致热脆性和冷脆性，使塑性、韧性下降。 ⑷微量元素 Re、稀土元素，综合力学性能有所提高。 ⒉组织结构、晶粒度及供贷状态等。 ①常见的显
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压力容器用金属材料的分类
1.金属材料分类
金属材料分为两大类，即黑色金属和有色金属。
通常将以铁、锰、铬为基的合金称为黑色金属，其中以铁为基的合金通常称为钢。
以其余金属元素为基的合金称为有色金属。
1.1按冶炼方法分类：
平炉钢、转炉钢和电炉钢，每一种还可以根据炉衬材料的不同，分为碱性和酸性。
按钢液脱氧程度和铸锭制度的不同，碳素钢可分：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢
1.2按用途分类：
结构钢、工具钢、特殊性能钢
1.3 按金相组织分类
①按平衡状态或退火状态的组织分：亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢
②按正火组织分：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢
③按加热冷却时有无相变和室温时的金相组织分：铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢。
1.4 按化学成分分类：
碳素钢、低合金钢、高合金钢
1.4.1碳素钢
含碳量小于2.06%的铁碳合金称为钢，含有少量的硫、磷、硅、氧、氮等元素。
含碳量超过2.06%的铁碳合金称为铁。
碳素钢按照硫、磷的含量由高到低分别称为
普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）
优质钢（P、S均≤0.035%）
高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
压力容器常用的优质碳素结构钢有Q245R钢板（R表示压力容器专用钢板）；
10、20钢钢管；20、35钢锻件。
1.4.2 低合金钢
合金元素总量小于5%的合金钢叫做低合金钢。
合金含量在5-10%之间称为中合金钢；大于10%的称为高合金钢。
低合金钢是相对于碳钢而言的，是在碳钢的基础上，为了改善钢的一种或几种性能，而有意向钢中加入一种或几种合金元素。
加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时，称这种钢为合金钢。
低合金钢合金元素含量较少，具有优良的综合力学性能，其强度、韧性、耐腐蚀性、低温和高温性能等均优于相同含碳量的碳素钢。
压力容器常用低合金钢有：
钢板：Q345R、Q370R、15CrMoR、16MnDR、15MnNiDR、 09MnNiDR；07MnMoVR、07MnNiMoDR （D表示低温用钢）
钢管：16Mn、09MnD；
锻件：16Mn、20MnMo、16MnD、09MnNiD、12Cr1MoV。
1.4.3 高合金钢是指在钢铁中有合金元素在10%以上的合金钢。
压力容器中采用的低碳或超低碳高合金钢大多是耐腐蚀、耐高温钢；铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢。
（1）铬钢：0Cr13
是常用的铁素体不锈钢
有较高的强度、塑性、韧性和良好的切削加工性能
在室温的稀硝酸以及弱有机酸中有一定的耐腐蚀性
但不耐硫酸、盐酸、热磷酸等介质的腐蚀
（2）铬镍钢
0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10这三种钢均属于奥氏体不锈钢。
0Cr18Ni9：在固溶态，具有良好的塑性、韧性、冷加工性，在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中耐腐蚀性亦佳；但长期在水及蒸汽中工作时，0Cr18Ni9有晶间腐蚀倾向，并且在氯化物溶液中易发生应力腐蚀开裂。
（3）铬镍钼钢：00Cr19Ni13Mo3
是奥氏体-铁素体双相不锈钢
耐应力腐蚀、小孔腐蚀的性能良好，适用于制造介质中含氯离子的设备1.5 复合板
基层：与介质不接触，主要起承载作用，通常为碳素钢和低合金钢。
复层：与介质直接接触，要求与介质有良好的相容性，通常为不锈钢、钛等耐腐蚀材料，其厚度一般为基层厚度的1/10～1/3。
复合板应用特点：
用复合板制造耐腐蚀压力容器，可大量节省昂贵的耐腐蚀材料，从而降低压力容器的制造成本。
复合板的焊接比一般钢板复杂，焊接接头往往是耐腐蚀的薄弱环节，因此壁厚较薄、直径小的压力容器最好不用复合板。