压力容器用钢的基本要求

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压力容器使用温度对材料的要求汇总

压力容器使用温度对材料的要求汇总

压力容器使用温度对材料的要求汇总总体要求1.碳素钢和碳锰钢钢材在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。

2.奥氏体型钢材的使用温度高于525℃时,钢中含碳量应不小于0. 04%。

3.奥氏体型钢材的使用温度高于或等于-196℃时,可免做冲击试验。

低于-196℃~- 253℃,由设计文件规定冲击试验要求。

钢板1.碳素钢和低合金钢钢板(1).用于设计温度高于200℃的Q370R钢板,以及用于设计温度高于300℃的18MnMoNbR、13MnNiMoR和12Cr2M01VR钢板,应在设计文件中要求钢板按批进行设计温度下的高温拉伸试验。

(2).根据设计文件要求,对厚度大于36 mm的标准抗拉强度下限值大于或等于540 MPa 的钢板和用于设计温度低于- 40℃的钢板,可附加进行落锤试验。

试验按GB/T 6803进行,采用P-2型试样,无塑性转变(NDT)温度的合格指标在设计文件中规定。

(3).GB/T 3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》中的Q235B和Q235C钢板使用规定如下:钢板的使用温度:Q235B钢板为20℃~300℃;Q235C钢板为0℃~300℃。

2.高合金钢钢板(1).使用温度下限:铁素体型钢板为0℃;奥氏体-铁素体型钢板为-20℃;(2).钛-钢复合板钛-钢复合板的使用温度下限按标准对基材的规定,使用温度上限为350℃;(3).铜-钢复合扳铜-钢复合板的使用温度下限按标准对基材的规定,使用温度上限为200℃;钢管1.碳素钢和低合金钢钢管(1).钢管的标准、使用状态及许用应力按下表的规定。

对壁厚大于30 mm的钢管和使用温度低于-20℃的钢管,表中的正火不允许用终轧温度符合正火温度的热轧来代替。

下表中用于设计温度低于-40℃的钢管用钢均应经炉外精炼。

(2).GB/T 8163中10、20钢和Q345D钢管的使用规定:10、20和Q345D钢管的使用温度下限相应为-10℃、0℃和-20℃;(3).GB 9948中各钢号钢管的使用规定如下:10和20钢管的使用温度下限分别为-20℃和0℃。

简答题

简答题

3.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响3.1压力容器用钢有哪些基本要求?改善钢材性能的途径有哪些?压力容器用钢基本要求是有较高的强度,良好的塑性,韧性,制造性能和与介质的相容性。

改善钢材性能的途径有化学成分的设计,组织结构的改变和零件表面改性。

3.3 什么是应变硬化?应变硬化对钢材的常温力学性能有何影响?在常温下钢经过塑性变形后,内部组织将发生变化,晶粒沿变形最大的方向被伸长,晶格被扭曲,从而提高材料的抗变形能力。

这种现象称为应变硬化或加工硬化。

例如,在常温下把钢预拉到塑性变形,然后卸载,当再次加载时,材料的比例极限将提高而塑性降低。

3.4 什么是环境氢脆?环境氢脆是由什么原因引起的?氢脆指钢因吸收氢而导致韧性下降的现象。

氢的来源有两种途径:一是内部氢,指钢在冶炼、焊接、酸洗等过程中吸收的氢;二是外部氢,指钢在氢环境中使用时所吸收的氢。

容器在外部氢环境中使用造成的氢脆称为环境氢脆.在高温、高氢分压环境下工作的压力容器,氢会以原子渗入到钢中,被钢的基体所溶解吸收。

当容器冷却后,氢的溶解度大为降低,形成分子氢的富集,造成氢脆。

3.18 高温,高氢分压环境下工作的压力容器在停车时,应先降压,保温消氢后,再降至常温,切不可先降温后降压。

试述其原因。

在高温,高氢分压环境下工作的压力容器,氢会以原子形式渗入到钢中,被钢的基体所溶解吸收。

当容器冷却后,氢的溶解度大为降低,形成分子氢的富集,造成氢脆。

3.16 简述应力腐蚀过程及预防措施应力腐蚀破坏过程分为三个阶段,即孕育阶段;裂纹稳定扩展阶段;裂纹失稳阶段。

第三阶段不一定总会发生,在第二阶段形成的裂纹与可能使压力容器泄漏,导致应力下降,而不出现第三阶段,即发生未爆先漏。

预防措施:1.合理选择材料2.减少或消除残余拉应力 3.改善介质条件4.涂层保护5.合理设计3.14 为什么要控制压力容器钢中的磷、硫含量?硫和磷是钢中最主要的有害元素。

硫能促进非金属夹杂物的形成,使塑性和韧性降低。

抗拉强度≥540MPa钢材制压力容器特殊要求

抗拉强度≥540MPa钢材制压力容器特殊要求

材料标准抗拉强度下限值≥540MPa钢材制压力容器的特殊要求1)压力容器专用钢中的低合金钢P≤0.025%、S≤0.015%;
2)压力容器专用钢中的低合金钢用于设计温度低于-20℃,P≤0.025%、S≤0.015%;
3)低合金钢制压力容器应逐台制备产品焊接试件;
4)境外牌号的钢材,境内材料制造单位应按TSG R0004-2009 1.9条通过技术评审;
5)应采用炉外精炼工艺;
6)壳体不另行补强时,接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构型式;
7)不得采用补强圈补强,应采用整体补强或者采用局部整体补强元件的补强方法;
8)不适用“低温低应力工况”;
δ或19mm两者中的较9)接管内件边角处应倒圆,圆角半径一般取4/
nt
小值;
10)钢材制造单位应有该钢材的制造或者压力容器应用业绩,否则应当进行系统的试验研究工作,并按TSG R0004-2009 1.9条通过技术评审,该钢材方可允许使用;
11)低合金钢制造的压力容器及受压元件,对其A类和B类焊接接头进行全部射线或超声检测,若其焊接接头厚度大于20mm,还应采用与原无损检测方法不同的检测方法另行进行无损检测,该检测应包括所有的焊缝交叉部位;
12)低合金钢容器的缺陷修磨或补焊处的表面,卡具和拉筋等拆除处的割痕表面应进行磁粉或渗透检测;
13)低合金钢容器在耐压试验后,应对焊接接头进行表面无损检测。

新GB150材料要求

新GB150材料要求

新GB150材料要求新版GB150中关于压⼒容器⽤材料的问题压⼒容器⽤材料1. 总则1.1 通⽤要求(1)压⼒容器选材时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)、材料的性能(⼒学性能、⼯艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造⼯艺以及经济合理性,并尽可能选⽤国产牌号的材料。

(2)压⼒容器⽤材料的质量、规格与标志,应当符合相应材料的国家标准或⾏业标准的规定。

(3)压⼒容器专⽤钢板的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。

(4)材料制造单位应当向材料使⽤单位提供质量证明书,材料质量证明书的内容应当齐全,清晰,并且盖有材料制造单位质量检验章。

(5)压⼒容器制造单位从⾮材料制造单位取得压⼒容器⽤材料时,应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办⼈章的复印件。

(6)对于采购的第Ⅲ类压⼒容器⽤Ⅳ级锻件,以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料,压⼒容器制造单位应当进⾏复验,符合相应材料标准的要求⽅可投料使⽤。

1.2 熔炼⽅法压⼒容器受压元件⽤钢,应当是氧⽓转炉或者电炉冶炼的镇静钢。

对标准抗拉强度下限值⼤于或者等于540MPa的低合⾦钢钢板和奥⽒体—铁素体型不锈钢钢板,以及使⽤温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件,还应当采⽤炉外精炼⼯艺。

1.3 化学成分1.3.1 ⽤于焊接的碳素钢和低合⾦钢碳素钢和低合⾦钢钢材,C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。

1.3.2 压⼒容器专⽤钢中碳素钢和低合⾦钢钢材,其硫、磷含量应当符合以下要求:(1)碳素钢和低合⾦钢钢材基本要求,P≤0.030%、S≤0.020%。

(2)标准抗拉强度下限值⼤于或者等于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.015%。

(3)⽤于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值⼩于540MPa的钢材,P≤0.025%,S<0.012%。

(4)⽤于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值⼤于或者等于540MPa的钢材,P≤0.020%、S≤0.010%。

压力容器用钢

压力容器用钢
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③所需不锈钢厚度>12mm时,应尽量采用衬里、复合或堆 焊等结构形式。 ④不锈钢应尽量不用作设计温度≤500℃的耐热用钢。 ⑤珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度≤350℃的耐热用 钢。在必须使用珠光体耐热钢作耐热或抗氢用途时,应尽量 减少、合并钢材的品种、规格。 ⑥材料的来源充分。 3.充分发挥材料的特长 ①碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器,壁厚不 大的中压容器,锻件、承压钢管、非受压元件,以及其它由 刚性或结构因素决定壁厚的场合。 ②低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强、壁厚较大(不小 于8mm)的受压容器。
容器用钢应根据容器的设计压力、设计温度、介质特性及 容器结构等因素,按以下原则选用: 1.符合现行规范的规定和有关标准的要求 容器用钢应符合GB 150的规定。具体钢号的使用温度上限 是表4-1~7中相应[σ ]的最高温度,下限见表4-2,4,6,10。 2.经济合理 一般情况下,按以下原则选材是经济合理的: ①所需钢板厚度< 8mm时,在碳素钢与低合金高强度钢之 间,应尽量采用碳素钢(多层容器用材除外)。 ②在刚度或结构设计为主的场合应尽量选用碳素钢。在强 度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制, 依次选用Q235B、Q235C、20R、16MnR等钢。
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5. 钢管的选用(除GB/T14976、GB13296无缝钢管外) 一般情况下,GB/T8163标准的钢管适用于设计温度小 于350℃、压力低于10.0MPa的油品、油气和公用介质。
对于油品、油气介质,当其设计温度超过350℃或设计 压力大于10.0MPa时,宜选用GB9948或GB6479标准的钢管。
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七、常用钢材焊接材料的选用(JB/T4709-2000)
1. 同种钢的焊接

钢制压力容器使用材料讲解

钢制压力容器使用材料讲解

钢制压力容器材料讲义压力容器制造厂产品检验员学习班用)2000 .6.2002 .6.2003 .11.5 修改2005 .6 .5 修改大连市锅炉压力容器检验研究所刘溢恩手稿前言第一部分法规、标准对压力容器用钢材料的要求一.压力容器用钢的基本要求二.钢制压力容器允许使用的钢材1.钢板2.钢管3.锻件4.螺栓用钢5.关于焊接材料三.“容规”对材料的要求第二部分材料标准一.代号二.几个机械性能指标及符号三.尺寸、外形、检验与试验第三部分压力容器用钢材料质量管理要求1.采购订货2.验收入库3.材料代用4.材料保管、发放及使用前言有关几个压力容器材料方面的事故。

2003年11月国家宣布撤销原锅炉标准化技术委员会、压力容器标准化技术委员会,其工作纳入相关的锅炉压力容器标准化技术委员会。

近二十多年来,从1984 年成立原压力容器标准化技术委员会到后来的锅炉压力容器标准化技术委员会。

对压力容器用钢的标准工作一直十分重视,主动提出并积极协助冶金行业制修订压力容器用钢板标准,认真规划并及时组织制修订压力容器用锻件标准。

近二十多年来,我国压力容器用钢标准的技术水平有了很大提高。

如:我国的GB6654-1996《压力容器用钢板》标准及第1 号、第2 号修改单,将钢号中的硫、磷含量(熔炼分析)予以加严,对大部分的钢板冲击试验温度由20℃ 改为0℃ ,从标准的重要技术指标来看,现行的GB6654标准的技术水平已处于国际先进水平。

GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》及第1 号修改单,从冲击功指标(Akv)与国外相近的钢号相比我国的16MnDR 钢板仍存在一定的差距。

而我国的09MnNiDR钢板的主要技术指标优于国外先进水平的相近钢号。

在压力容器用低温钢板中,国外还有-100 ℃ 级的3.5Ni 钢板和-196 ℃ 级的9 Ni 钢板,在国内尚属空白,有待今后开展研究工作。

为实现高参数球形储罐用钢板的国产化,上世纪80 年代中期国内有关单位联合开发屈服强度490MPa级的低焊接裂纹敏感性钢,该钢不仅有较高的强度,同时还具有优良的焊接性能和低温韧性,首先在氢气球形储罐上得到应用,在GB150-98 根据其使用的低温温度分别列入:07MnCrMoVR(-2℃0 ) 和07MnNiCrMoVDR(-4℃0 ) 两个钢号(屈服极限490MPa级)。

压力容器对材料选用要求

压力容器对材料选用要求

压力容器对材料选用要求1)压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书(原件),并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2)压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外,还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数(熔炼分析,下同)不应大于0.030%,硫的质量分数不应大于0.020%。

1)压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书(原件),并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2)压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外,还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数(熔炼分析,下同)不应大于0.030%,硫的质量分数不应大于0.020%。

如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器(搪玻璃压力容器除外),应符合GB150.2-2011《压力容器第2部分:材料》的规定。

碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。

3)用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其碳的质量分数不应大于0.25%。

4)钢制压力容器用材料(钢板、锻件、钢管、螺柱等)的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求,应符合国家的有关规定。

5)用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板,按照TSG21-2016中《固定式压力容器安全技术监察规程》,2.2.1.4钢板超声检测的要求执行。

凡符合下列条件之一的,应逐张进行超声检测:a.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器;b.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器;c.最高工作压力大于等于10MPa的压力容器;d.对GB151-2014《热换热器》、GB12337-2014《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。

压力容器用钢材

压力容器用钢材
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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%
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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。
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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.
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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.
单击此处添加小标题
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。
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压力容器用钢的基本要求组别:3组员:陈鑫李福安王曦安全可靠性是压力容器最重要的质量特性,并且与其自身的选材有着密切的关系。

为保障压力容器的安全性,压力容器用钢必须满足的基本要求是:压力容器用钢要具有较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与介质相容性。

压力容器用钢是否满足要求,可以从以下几个方面进行分析。

一、化学成分钢材的化学成分对其性能和热处理有较大的影响。

对于用于制造压力容器的钢材必须控制其各化学成分的含量。

钢中常见化学元素对钢性能的影响: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。

压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂。

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%锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

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。

与一般结构钢相比,压力容器用钢对硫、磷、氢等有害杂质元素含量的控制更加严格。

例如,中国压力容器用钢的硫和磷含量分别应低于0.020%和0.030%。

随着冶炼水平的提高,目前已可将硫的含量控制在0.002%以内。

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。

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。

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。

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。

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、钻(Co):钻是稀有的贵重金属,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。

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08AI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。

常见压力容器用钢的化学成分要求:表旳压力容器用钢板的化学成分〔摘目I如6〕mi2P2.铅、篠、铜含虽当作为變余元素时应特不比于乩何冷.其总骨慌不大于0用呷-供方如能保证.可不竹析。

3两改普2UH-1(川的性能.对添加微星合金元索.4.木标推所列牌号后的她指压力弄器“穽”字的汉语拼音削一个字母「化学成分对热处理也有决定性的影响,如果对成分控制不严,就达不到预期的热处理效果。

二、力学性能材料的力学行为是指由于载荷(如载荷种类、作用方式等)和应力状态的不同,以及钢材在受力状态下它所处的工作环境的不同,钢材受力后所表现出的不同行为。

钢材的力学行为,取决于材料的力学性能。

钢材的力学性能主要是表征强度、韧性和塑性变形能力的判据,是机械设计时选择材料和强度计算的主要依据。

压力容器的力学性能判据:压力容器设计中,常用的强度判据包括抗拉强度『b,屈服点『s,持久极限,蠕变极限,疲劳极限c -1 ;塑性判据包括断后伸长率§ 5,断面收缩率;韧性判据包括冲击吸收功A V韧脆转变温度,断裂韧性。

压力容器用钢的力学性能要求:压力容器用钢需要在满足韧性的前提下,提高强度、提高塑性储备量。

压力容器用钢要具有良好的塑性,为防止压力容器的断裂失效和塑性失效,确定许用应力时需要综合考虑抗拉强度和屈服强度,许用应力取抗拉强度、屈服强度除以各自的材料设计系数后所得的较小者。

钢制压力容器对材料的力学性能要求重视钢材的韧性和钢材的塑性储备量。

所以,对于压力容器用钢,一般情况下应避免采用调制热处理等方法不恰当地提高材料的强度,以留有一定的塑性储备量。

韧性是材料在断裂前吸收变性能量的能力,是衡量材料对缺口敏感性的力学性能指标,尤其能反映材料在低温或有冲击功作用是对缺口的敏感性。

韧性是材料强度和塑性的综合反映。

在载荷的作用下,压力容器中的裂纹常会发生扩展,裂纹扩展到一定临界尺寸时将会发生断裂事故。

材料临界裂纹尺寸的大小主要取决于钢的韧性和拉伸应力。

钢的韧性好,压力容器所允许的临界尺寸就越大,安全性也越高。

因此,为防止发生脆性断裂和裂纹的快速发展,压力容器应选用韧性好的钢材。

夏比V型缺口冲击吸收功A%与断裂韧性有较好的数值联系,能较好地反映材料的韧性,世界各国压力容器规范标准都对 *提出了要求。

如Q345R!冈板,要求在O oC时的横向(指冲击试件的取样方向)A KV不小于34J。

钢制压力容器一般采用焊接制造,设计时应当要求焊接接头在低温冲击试验时的冲击功不低于其母材在规定的相应设计值,否则容器的最低使用温度应高于低温冲击试验温度。

三、制造工艺性能压力容器对钢材的制造工艺性能具有较高的要求。

冷加工的要求压力容器在制造过程中进行冷卷、冷冲压加工的零部件要求钢材有良好的冷加工成型性能和塑性,其断后伸长率S 5应在15〜20%以上。

为检验钢板承受弯曲变形能力,可根据钢板的厚度,选用合适的弯心直径,在常温下做弯曲角度为180。

的弯曲实验。

试样外表面无裂纹的钢材方可用于压力容器制造。

焊接的要求可焊性是指在一定焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。

钢材的可焊性主要取决于它的化学成份。

压力容器各零件主要采用焊接连接,良好的可焊性是压力容器用钢的一项极其重要的指标。

钢材的可焊性主要取决于其化学成分,主要是含碳量。

含碳量愈低,愈不易产生裂纹,可焊性愈好。

其次,合金元素对钢材的可焊性也有不同程度的影响,这种影响通常是用碳当量Ceq来表示。

国际焊接学会所推荐的碳当量公为:丄Mn 丄Ni +Cu 丄Cr +Mo +VC eq =C _6 15 5(式中的元素符号表示该元素在钢中的百分含量)中国《锅炉压力容器制造许可条件》中为:C eq=c Mn 勺空宜Mo V6 24 40 5 4 14(按上式计算的碳当量不得大于0.45%)一般认为,Ceq小于0.4%时,可焊性优良;Ceq大于0.6%时,可焊性差。

中国目前对压力容器用钢尚未规定碳当量要求,但上述计算碳当量的公式对分析焊接裂缝的敏感性具有一定的参考价值四、物理性能压力容器材料的物理性能也是选材时要考虑的。

压力容器使用在不同的场合,对材料的物理性能也有不同的要求。

高温容器要用熔点高的材料,熔点高的材料再结晶软化温度较高;要进行换热的容器要用热导率高的材料,如此可节省材料和能源;带衬里的容器要求衬里材料与基体材料的线膨胀系数比较接近,否则有温度变化时,由于两种材料的膨胀量不一致,会导致衬里开裂。

压力容器用钢要考虑的物理性能参数通常是弹性模量E、重度丫、熔点T m、比热容C、热导率入、线膨胀系数a等。

几种常用金属材料的物理性能:。

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