压力容器材料选择
压力容器用选材及其热处理方法
淬火:把钢(工件)放在炉中缓慢加热至淬火温度(临界点以上30℃~50℃),并保温一段时间,后投入淬火剂中冷却。
目的:淬火后得到的组织是马氏体。增加硬度、强度和耐磨性。
淬火剂有空气、油、水、盐水,冷却能力递增。碳钢在水和盐水中淬火,合金钢在油中淬火。
回火:淬火后进行的一种较低温度的加热与冷却热处理工艺。
温度对钢材料的性能的影响是非常复杂的,在选择压力容器用钢材料时,对温度的考虑主要从高、常、低温三个层次考虑
对于高温容器,其材料的选择主要考虑强度和金相组织稳定性两个问题
对于常温容器,其材料的选择主要考虑保证常温使用寿命和避免产生脆性断裂
对于低温容器,其材料的选择主要考虑材料的低温脆性断裂
退火:把钢(工件)放在炉中缓慢加热到临界点以上的某一温度,保温一段时间,随炉缓慢冷却下来的一种热处理工艺。
铬:提高耐腐蚀性能和抗氧化性能。含量达到13%时,能使钢的耐腐蚀能力显著提高,并增加钢的热强性。提高钢的淬透性,显著提高钢的强度、硬度和耐磨性,但使塑性和韧性降低。
锰:提高强度和提高低温冲击韧性。
镍:提高淬透性,有很高的强度,而又保持良好的塑性和韧性。提高耐腐蚀性和低温冲击韧性。镍基合金具有更高的热强性能。镍被广泛应用于不锈耐酸钢和耐热钢中。
钒:于固溶体中提高高温强度,细化晶粒,提高淬透性。铬钢中加少量钒,在保持钢的强度情况下,能改善钢的塑性。
钛:强脱氧剂,可提高强度、细化晶粒,提高韧性,减小铸锭缩孔和焊缝裂纹等倾向。在不锈钢中稳定碳,防止晶间腐蚀,提高耐热性。
稀土元素:提高强度,改善塑性、低温脆性、耐腐蚀性及焊接性能。
目的:消除组织缺陷、降低硬度、提高塑性、便于冷加工、消除内应力、防止工件变形。
压力容器材料选择
2.合金元素
(3)铬 能提高钢的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性
• 铬钢具有良好的综合力学性能,经淬火回火处理的铬钢,铬 元素一般不降低其韧性。 • 铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素,钢中铬含量越高, 其抗腐蚀性能越好。通常,不锈钢的铬含量高于13%。 • 由于铬能提高铬镍调质钢和高铬高碳钢的淬透性,冷却时防 止产生裂纹。 • 高铬钢(含铬量超过12%~14%时)的导热性能很差,在热加 工加热时应注意缓慢地升温,并有足够的保温匀热时间。 • 高铬钢在成型加工时,每次变形量要小些。
7
建造中的Titanic 号
TITANIC
TITANIC的沉没
与船体材料的质量
直接有关
Titanic 号钢板(左图)和近代船用钢板(右图)的冲 击试验结果
Titanic
近代船用钢板
2.4 冷弯 材料抵抗弯曲断裂能力的标志,它间接反映了材料的 塑性。这个试验既可检查钢的塑性的好坏,也可以考核其 加工工艺性能。也能够暴露钢板受试面缺陷,对于焊接试 板,还可以检查焊接缺陷。 2.5 断裂韧性 反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。 2.6 高温长期性能 对于设计温度超过某一界限(对于碳钢及低合金钢 大致为400℃),在高温下长期工作的压力容器,必须考 核钢材的高温持久强度及蠕变强度性能。
(5)钼 主要使钢具有耐热性和很高的高温力学性能
在结构钢中.钼的作用是消除刚火脆性、细化晶粒,同时强烈提 高钢的淬透性,使截而厚度较大的部件可以淬透、淬深。 • 在含有导致回火脆性的元素,如锰、铬等钢中加入钼,能防 止和减少钢的回火脆性,提高冲击韧性。 • 在不锈钢中,加入钼后能进一步提高钢对有机酸、过氧化氢 、亚硫酸、硫酸、酸性染料、漂白粉等的耐腐蚀性能。 • 钼是较贵重的元素,用途也很广,因此钼钢(一般和铬配合 使用)只能用于高温工作条件下的部件或重要的大截而构件 ,如高温高压容器的受力部件。
压力容器材料采购管理
压力容器材料采购管理1. 引言压力容器是在工业生产和科学研究中广泛应用的一种设备,它用于贮存或进行气体、液体或混合物的物质。
在压力容器的制造和维护过程中,材料的选择和采购是非常重要的环节。
本文将介绍压力容器材料采购管理的相关内容。
2. 材料选择原则压力容器的材料选择应根据以下原则进行:•强度和刚度:材料应具备足够的强度和刚度来承受内外部压力和冲击力,保证容器的稳定性和安全性。
•耐腐蚀性:材料应具备较好的耐腐蚀性能,能够抵抗容器内外环境的化学腐蚀。
•可焊性:材料应具备良好的可焊性,便于制造和维护过程中的焊接操作。
•成本效益:材料的选择应兼顾成本效益,既要满足性能要求,又要控制采购成本。
3. 采购流程压力容器材料的采购过程包括以下几个步骤:3.1. 需求评估在采购之前,需要对所需压力容器材料的数量、规格和性能进行评估,明确需求和采购目标。
3.2. 供应商选择在进行供应商选择时,应考虑以下因素:•供应商信誉和声誉•供应商的生产能力和质量控制能力•供应商的价格和交货期•供应商的售后服务和技术支持3.3. 投标和谈判根据需求评估结果,邀请潜在供应商参与投标,并进行谈判以确定最终合同条款和价格。
3.4. 合同签订与供应商达成一致后,签订正式合同,明确双方的权益和责任,并确保合同的合法性和有效性。
3.5. 供货管理在供货过程中,需要对供应商提供的材料进行验收,确保其符合质量标准和规定,并进行相应的记录和登记。
4. 质量控制压力容器材料的质量控制是确保采购材料符合要求的重要环节。
以下是一些常用的质量控制方法:•材料化学成分检验•材料物理性能测试•尺寸和外观检查•无损检测•化学腐蚀试验质量控制应由专业的质检人员进行,确保材料的质量符合标准。
5. 供应商绩效评估采购过程结束后,应对供应商的绩效进行评估,以便今后的供应商选择和合作中能够更加准确地进行决策。
绩效评估指标可以包括:•交货准时率•材料质量符合率•与供应商的沟通和配合情况•售后服务和技术支持情况6. 结论压力容器材料采购是一个综合性和复杂性较高的过程,需要充分考虑材料的性能、成本、供应商选择等方面的因素。
压力容器设计选材的探讨
压力容器设计选材的探讨压力容器是一种用于存储和运输气体、液体或固体物质的设备。
在压力容器设计中,选材是非常重要的一环。
选材的好坏将直接影响到压力容器的安全性、耐久性和稳定性。
本文将探讨压力容器设计选材的相关因素和选材方法。
选材的基本原则是材料具有足够的强度和刚度,能够承受内外部压力和载荷的作用。
材料还要具有良好的可焊接性、耐腐蚀性和耐热性,以确保压力容器在使用过程中不会发生泄漏或爆炸事故。
在选材过程中,需要考虑以下几个因素:1. 使用条件:不同的工作环境对材料的要求不同。
如果容器用于承受高温和高压,就需要选择具有良好耐热性和高强度的材料。
2. 材料的强度和刚度:选材时需要考虑容器所承受的压力和载荷大小。
一般情况下,压力容器的设计应考虑容器的局部强度和全局强度。
局部强度要求材料具有较高的屈服强度和断裂韧性,以保证材料在局部加载情况下不会发生塑性变形或破坏。
全局强度要求材料具有较高的强度和刚度,能够承受内外部压力和载荷的作用。
3. 可焊接性:在压力容器的制造和维修过程中,焊接是常用的连接方式。
选材时需要考虑材料的可焊接性。
一般来说,应选择具有良好的焊接性能的材料,以确保焊接接头的强度和密封性。
4. 耐腐蚀性:压力容器在使用过程中可能会接触到腐蚀性介质。
选材时需要考虑材料的耐腐蚀性能。
应选择能够在腐蚀介质中长时间稳定工作的材料,以防止材料的腐蚀和损坏。
根据以上因素,常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、铝合金和钛合金等。
碳钢是一种常用的压力容器材料,具有良好的强度和刚度,可适应一般工作环境。
不锈钢由于具有良好的耐腐蚀性能,被广泛应用于化工、食品和制药等领域的压力容器制造。
铝合金由于具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,适用于制造轻量化的压力容器。
钛合金由于具有良好的耐腐蚀性、高强度和低密度等优点,特别适用于航空航天和海洋领域的高要求压力容器制造。
在选材过程中,还可以根据各种工程要求和具体情况综合考虑,选择合适的材料。
压力容器设计选材的探讨
压力容器设计选材的探讨压力容器是一种专门用于存储和运输高压物质的设备,广泛应用于化工、石油、能源、冶金等领域。
在压力容器的设计中,选材是一个至关重要的环节。
合理的选材能够保证压力容器的性能、安全性以及使用寿命。
本文将探讨一下压力容器设计中的选材问题。
我们需要考虑的是压力容器的工作环境。
压力容器通常会接触到高压、高温、腐蚀性物质等恶劣条件,因此选材应考虑到这些因素。
常见的选材包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
碳钢具有较高的强度和硬度,耐腐蚀性能较差,适用于一般的中低压容器。
不锈钢具有较强的耐腐蚀性能,适用于大多数工作环境。
合金钢具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,适用于高压和高温条件下的容器。
我们需要考虑的是容器的设计厚度。
容器的设计厚度需要根据容器的工作压力、材料的强度以及材料的腐蚀性等进行计算。
通常情况下,容器的设计厚度要满足强度要求和稳定性要求。
选择较低的强度材料可以减小容器的重量和成本,但可能会牺牲一定的安全性能。
在选择材料时需要综合考虑各种因素。
我们还需要考虑到容器的焊接性能。
焊接是压力容器制造过程中最常用的连接方法,焊接接头的质量和性能直接影响到容器的使用效果和安全性。
在选材时需要选择易于焊接的材料,并进行合适的焊接工艺。
我们还需要考虑到材料的可用性和可靠性。
选择常见的、易获得的材料可以降低生产成本和周期。
也需要考虑到材料的可靠性,选择经过验证和可靠的材料。
压力容器设计中的选材是一个复杂而重要的问题,需要充分考虑容器的工作环境、设计厚度、焊接性能以及材料的可用性和可靠性等因素。
通过合理选择材料,可以保证容器的性能、安全性和使用寿命,从而提高生产效率和降低风险。
压力容器材料
压力容器材料压力容器是一种用于承受内部压力的设备,它通常用于工业生产中的化工、石油、制药、食品等领域。
压力容器材料的选择对于容器的安全性和性能至关重要。
在选择压力容器材料时,需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、成本以及加工性能等因素。
首先,压力容器材料需要具有足够的强度来承受内部的压力。
常见的压力容器材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
碳钢是一种常用的材料,具有良好的强度和韧性,适用于一般的压力容器。
而对于高压、高温或者腐蚀性较强的工况,通常会选择合金钢或不锈钢作为材料,因为它们具有更好的耐腐蚀性和高温强度。
其次,压力容器材料的耐腐蚀性也是一个重要的考量因素。
在化工、石油等领域,容器内部通常会接触到各种腐蚀性介质,因此材料需要具有良好的耐腐蚀性。
不锈钢是一种常用的耐腐蚀材料,它具有优良的耐腐蚀性能,能够抵御酸碱介质的侵蚀。
此外,合金钢和钛合金等材料也具有较好的耐腐蚀性能,适用于各种恶劣的工作环境。
除了强度和耐腐蚀性之外,材料的成本也是一个需要考虑的因素。
不同材料的成本差异较大,因此在选择压力容器材料时需要综合考虑成本和性能。
在一般的工况下,碳钢是一种性价比较高的材料,具有良好的强度和耐腐蚀性,并且成本较低。
而在一些特殊的工况下,可能需要选择成本较高的不锈钢或合金钢,以满足特定的工艺要求。
最后,压力容器材料的加工性能也是需要考虑的因素之一。
材料的加工性能直接影响到容器的制造工艺和成本。
一些特殊材料可能需要特殊的加工工艺,成本较高。
因此在选择材料时,需要考虑材料的加工性能,以确保容器的制造过程能够顺利进行。
总的来说,压力容器材料的选择需要综合考虑强度、耐腐蚀性、成本和加工性能等因素。
不同的工况和要求可能需要选择不同的材料,以确保容器能够安全、可靠地工作。
在实际应用中,需要根据具体的工艺要求和经济成本进行合理的选择,以满足工艺要求和经济效益的双重考量。
压力容器的制造工艺与质量控制措施
压力容器的制造工艺与质量控制措施压力容器是一种用于存储和输送气体或液体的设备,常见于工业领域。
由于其运行时所受到的压力较大,因此在制造过程中需要严格控制质量,以确保其安全和可靠的使用。
下面将介绍压力容器的制造工艺和质量控制措施。
1.压力容器的制造工艺(1)材料选择:压力容器的材料通常为高强度合金钢,如16MnR、20R、15CrMoR等。
在选择材料时要考虑其耐压性能、抗蚀性能等特性。
(2)焊接工艺:压力容器通常是由焊接工艺连接各个部件,因此焊接过程的质量控制非常重要。
常见的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊等。
焊接前,需要对焊缝进行准备,如坡口加工、偏口加工等。
(3)热处理:压力容器在焊接后需要进行热处理,以消除焊接过程中产生的应力,并提高材料的力学性能。
常见的热处理方法包括回火、正火和淬火等。
(4)表面处理:为提高压力容器的耐腐蚀性能,常常对其进行表面处理,如喷涂防腐涂层、镀锌等。
(5)检测和验收:压力容器在制造过程中需要经过多种检测,确保其质量符合标准要求。
常见的检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。
验收时需要检查容器的强度、密封性等性能,以及相关的技术文件和合格证书。
(1)材料质量控制:从材料的选择和供应商的评估开始,需要对材料进行严格的质量检测,确保材料的性能符合要求。
(2)焊接质量控制:焊接是压力容器制造中的重要环节,焊接质量的好坏直接影响到容器的安全性能。
在焊接过程中,需要对焊工进行培训和资格认证,同时进行焊接过程的监控和记录。
(3)热处理质量控制:热处理对于焊接后的压力容器至关重要,需要确保热处理过程的温度和时间控制准确,以保证材料的力学性能和结构稳定性。
(4)非破坏性检测:通过使用X射线检测、超声波检测、磁粉检测等方法对焊缝和材料进行检测,发现潜在的缺陷并做出相应的处理。
(5)严格按照标准进行制造:压力容器的制造需要遵守相关的标准和规范,如GB150《钢制压力容器》等,确保产品的质量和安全性能。
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板压力容器是一种用于封闭和承受高压气体或液体的设备。
在设计和制造压力容器时,选择适当的材料对于保证容器的安全性和可靠性至关重要。
碳素钢和低合金钢是两种常用的材料,在厚钢板领域有着广泛的应用。
碳素钢是指含有碳元素的钢材,其碳含量在0.08%-2.0%之间。
由于碳素钢具有良好的可焊接性、可加工性和低成本等优点,因此在一些低压和中压容器的制造中广泛应用。
碳素钢具有较高的强度和硬度,并且能够承受一定的压力和温度。
同时,碳素钢还能够抵抗一些腐蚀性介质的侵蚀,具有较好的耐久性。
因此,在一些常规应用场景中,碳素钢是一种性价比很高的材料选择。
低合金钢是指含有一定数量的合金元素(如铬、镍、钼等)的钢材。
这些合金元素能够提高钢材的硬度、强度和耐腐蚀性能,从而使钢材具备更高的承压能力和耐久性。
低合金钢通常具有较高的强度和韧性,因此在一些高压容器和要求较高承压能力的容器中被广泛应用。
与碳素钢相比,低合金钢的成本较高,但在一些特殊工况和需求较高的领域,低合金钢具有不可替代的优势。
无论是碳素钢还是低合金钢,对于压力容器的生产和使用来说,关键在于正确的材料选择和合理的设计。
在实际应用中,需要根据容器所承受的压力、温度和介质性质等因素来选择合适的材料。
同时,还需要根据设计标准和规范进行合理的计算和选择,以确保容器的安全运行。
总之,碳素钢和低合金钢是压力容器材料的常见选择。
碳素钢具有良好的可焊接性和可加工性,适用于一些低压和中压容器的制造;低合金钢则能够提供更高的承压能力和耐久性,适用于一些高压容器和特殊工况的需求。
在实际应用中,需要根据具体情况进行合理选择,并按照标准和规范进行设计和制造,以确保容器的安全性和可靠性。
压力容器是在工业生产中广泛使用的一种设备,承载着重要的作用,可用于贮存和输送各种液体、气体或者气液两相的物质。
由于其工作环境特殊,容器内部所受的压力远大于常压,因此压力容器的制造材料对于其的安全性和可靠性至关重要。
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。
压力容器材料选择
Q235-A钢号已于2002年7月1日取消。
Q235-B按照GB150-1998的规定。
压力等级,材质的腐蚀性,当然参照GB150,或者GB713,能,但要指出S,P含量,现在是Q235B了,不是Q235-BQ235B为镇静钢,常温冲击功≥27J,断后延伸率≥26%。
分别满足固容规第2.2条(冶炼方法)、第2.4.1条(≥20J)、2.4.2条(≥23%)的要求。
只要将容规2.3.1条对P、S成分的要求作为附加采购要求,或复验后P、S成分能满足新容规要求,这样的Q235-B钢板是可以使用的。
a)Q235-A钢板的适用范围:1.容器设计压力小于等于1.0MPa。
2.钢板使用温度0-350摄氏度。
用于壳体时,钢板厚度不大于16mm。
3.不得用于液化石油气介质以及毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。
b)Q235-B钢板的适用范围:1.容器设计压力小于等于1.6MPa2.钢板使用温度0-350摄氏度。
用于壳体时,钢板厚度不大于20mm。
3.不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。
GB 713-2008标准中有提到,16MnR、16Mng、19Mng合并为Q345R,16Mn只是普通合金钢,16MnR是压力容器用钢,成分没有打的变化,只是力学性能的要求相比16Mn更细化而已,就是你要买容器板(一般指压力容器)就是Q345R(市场也有叫16MnR),普通用途就叫16Mn。
至于Q235-B的取消,在GB 713-2008中就没有Q235-B了,所以压力容器的选材不能用Q235-B,而常压容器却可以继续用。
另GB 150的新版还没有出,现在有的设计院可能还是会使用Q235-B作为容器非受压元件主材(支座、吊耳),但是作为承压元件的原材我现在是没见到有用Q235-B的。
Q345R取带了16MnR和16Mn 现在钢厂都不轧制16MnR了你可以察看一下GB713-2008说明的很清楚! Q235-B可以使用在压力容器中GB150-1998中第4.2.3说明的很清楚!!压力容器设计时还能选用Q235-B吗?听说取消了?为什么要取消?看到有的设计中使用了该材料。
压力容器设计选材的探讨
压力容器设计选材的探讨随着现代工业的发展,压力容器的应用日益普及,其在不同领域和行业中都起着重要的作用。
压力容器在使用过程中需要承受较高的压力和温度,因此其材料的选择是至关重要的。
本文将探讨选材的原则和常用的材料。
一、选材的原则1.符合设计要求:在选择材料时,首先要考虑的是是否符合压力容器的设计要求。
包括其力学性能、化学稳定性、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等方面。
要确保所选材料的性能指标能够满足压力容器的使用条件和要求。
2.可靠性高:材料的可靠性是选材的关键。
在选择材料时,要考虑其性能、质量和安全性。
选择材料时,应首先选择可靠性高的材料,并经过充分检验和评估,确保材料的质量和安全。
3.经济性:经济性是选材的另一个重要考虑因素。
材料价格、加工性能、维护和更新成本等都应纳入考虑范围。
在选择材料时,应首先保证材料的性能指标能够满足要求的前提下,尽量降低成本。
4.可供性:可供性是选材的最后一个考虑因素。
确保所选材料能够稳定供应、易于获取和加工。
二、常用材料1.碳钢:碳钢是最普遍、最常用的材料。
它的优点是价格低廉、加工容易、可靠性高。
缺点是抗腐蚀性和耐高温性差,容易氧化和腐蚀。
2.不锈钢:不锈钢具有较好的耐腐蚀性和耐高温性能。
它的优点是表面光洁、易于清洗、耐蚀性强。
缺点是价格较高、加工难度大。
3.铝合金:铝合金具有轻质、强度高、抗腐蚀性强的优点。
它的优点是材料轻便、抗腐蚀性好、成本低。
缺点是耐高温性差、易缩合和氧化。
5.玻璃钢:玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的新型材料。
它的优点是轻便、耐腐蚀、防火。
缺点是加工难度大、强度不如金属材料。
综上所述,选材是压力容器设计中至关重要的一环。
在选材时,应根据压力容器的使用要求、成本和可靠性等因素进行全面考虑,并选择具有良好力学性能、耐腐蚀性、耐高温性和可靠性的材料。
压力容器制造工艺规程
压力容器制造工艺规程1. 引言压力容器是一种广泛应用于工业和军事领域的设备,用于存储和运输气体或液体。
由于其特殊用途和工作条件,压力容器的制造工艺必须符合严格的规范和标准,以确保其安全使用。
本规程旨在介绍压力容器的制造工艺,并提供制造商遵循的指导原则。
2. 材料选择压力容器的材料选择非常重要,必须根据容器的设计压力和温度、介质的性质和容器的尺寸等因素来确定。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和钛合金等。
制造商应根据设计要求选择合适的材料,并确保其符合相关标准和规范。
3. 设计和制图在制造压力容器之前,制造商必须进行详细的设计和制图。
设计阶段包括确定容器的尺寸、形状、壁厚和支撑结构等。
制造商应使用计算软件和模型进行力学分析,以确保容器在工作条件下具有足够的强度和刚度。
制图阶段包括制作详细的图纸和说明,包括容器的各个部分、连接方式和焊接工艺等。
4. 板材切割和成形制造压力容器的第一步是根据图纸的要求切割和成形板材。
常用的切割方法包括火焰切割、等离子切割和激光切割等。
成形板材的方法包括冷弯、热弯和卷边等。
制造商必须确保切割和成形过程的精度和质量,以避免材料剪裁不准确和形状变形等问题。
5. 焊接焊接是制造压力容器的关键步骤,要求焊缝具有足够的强度和密封性。
焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊和激光焊等。
制造商应根据设计要求选择合适的焊接方法,并确保焊工具有相关的资质和经验。
焊接后,焊缝必须进行无损检测,以确保其质量和完整性。
6. 表面处理制造压力容器后,表面处理是必要的步骤,以提高其耐腐蚀性和耐磨性。
常用的表面处理包括喷砂、酸洗和热浸镀等。
制造商在选择和执行表面处理方法时,必须遵循相关标准和规范,并确保处理后的表面平整、清洁和耐用。
7. 压力测试制造完成后,压力容器必须进行压力测试,以确保其能够承受设计压力而不泄漏。
压力测试应根据容器的尺寸和设计压力来确定,常用的方法包括水压试验和气压试验等。
制造商必须记录并报告测试结果,并在通过测试后提供合格证书。
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。
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
低温压力容器材料概述
低温压力容器材料概述低温压力容器是指在低温环境下承受内部介质压力而不发生泄漏或失效的容器。
在液化天然气、液化石油气、液氮、液氧、液氢等低温介质的储运和利用过程中,低温压力容器扮演着重要的角色。
而低温压力容器材料的选择对容器的安全性和性能有着决定性的影响。
本文将就低温压力容器材料进行概述。
低温压力容器的主要材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料主要包括碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金、镍基合金等,非金属材料主要包括玻璃钢、聚乙烯、聚丙烯等。
这些材料在低温环境下具有不同的性能和适用范围。
碳钢是低温压力容器的常用材料之一。
碳钢具有良好的加工性能、焊接性能和成本优势,因此在一些低温应用场景下被广泛使用。
但是碳钢在低温环境下的韧性和抗冲击性较差,容易发生脆断,因此在极低温度或需要高强度要求的场合不适用。
低合金钢是一种在低温环境下具有良好性能的材料。
低合金钢通过合金元素的添加,可以提高材料的强度和韧性,同时降低温度下的脆性。
因此在低温压力容器的制造中,低合金钢是一种常用的材料选择。
铝合金和镍基合金也是低温压力容器材料的选择之一。
铝合金具有轻质、良好的导热性能和抗腐蚀性能,适用于一些对重量要求严格的场合;而镍基合金具有优异的耐高温和抗腐蚀性能,适用于一些特殊的低温介质的容器制造。
低温压力容器材料的选择需要根据具体的应用场景和要求进行综合考虑。
不同的材料具有不同的性能和适用范围,在选择时需要考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性、成本等因素。
在低温容器的制造和使用过程中,需要严格遵守相关的安全标准和规范,确保容器的安全可靠运行。
希望本文的概述可以为低温压力容器材料的选择提供一定的参考和帮助。
压力容器设计的概念及内容
压力容器设计的概念及内容压力容器是一种用于储藏和传输液体、气体和其他物质的设备。
它们广泛应用于化工、石油、医药、食品、能源等行业。
压力容器设计是确保容器在各种工作条件下安全运行的关键过程。
以下将详细介绍压力容器设计的概念和内容。
压力容器设计的概念:压力容器设计旨在满足容器内压力、温度和介质等工作条件下的安全性能要求。
其设计目标是确保容器能够承受预期的压力负荷,并在设计寿命内不出现破损或泄漏。
压力容器设计必须遵循相关的标准和规范,如ASME(美国机械工程师协会)标准等。
压力容器设计的内容:1. 材料选择:压力容器的材料选择至关重要,它必须具备足够的强度、耐腐蚀能力和耐高温性能。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
2. 结构设计:结构设计是指确定容器的几何形状、支撑结构和连接方式。
一般包括容器的形状(圆柱形、球形、圆锥形等)、底部设计(平底、圆顶、封头等)以及支承和固定结构。
3. 强度计算:强度计算是压力容器设计中最关键的内容之一。
它涉及到静态和动态载荷下容器的强度分析和计算。
常用的计算方法包括有限元分析、弹性力学理论和裂纹力学等。
4. 泄漏检测和防护:泄漏是压力容器的一个重要安全问题,容器设计必须考虑泄漏的预防和检测。
常见的防护措施包括安全阀、压力表、泄漏传感器等。
5. 热力学计算:热力学计算是指根据容器内压力、温度和介质等参数,计算容器在不同工况下的热力学性能。
热力学计算可以帮助确定容器的工作温度、蒸发蒸发能力以及热力膨胀等。
6. 应力分析:应力分析是指计算容器在工作过程中各个部位的应力分布情况,以及设计材料的安全裕度。
应力分析可以帮助确定容器的局部强化区域和材料厚度。
7. 焊接设计:压力容器的焊接连接在容器强度和密封性方面起着重要作用。
焊接设计包括焊缝类型、焊接连接方式以及焊接质量控制等。
8. 衬里材料选择:对于储存腐蚀性介质的压力容器,常常需要在内部设置一层衬里材料以保护容器壁面。
衬里材料选择需要考虑介质的腐蚀性质和温度要求等因素。
压力容器主体材料代码
压力容器主体材料代码1.碳钢(ASTMA516)碳钢是一种具有良好机械性能和相对较低成本的材料,广泛应用于压力容器制造中。
ASTM A516是美国材料和试验协会(American Societyfor Testing and Materials)制定的碳钢标准,包括A516 Grade 70、A516 Grade 65和A516 Grade 60等不同等级的材料。
这些材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性和抗压性能,在常温和高温下都能保持较好的稳定性。
2.不锈钢(ASTMA240/A312)不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能和高温强度的材料,适用于在严酷的环境中工作的压力容器。
ASTMA240和A312是美国材料和试验协会制定的不锈钢标准,在压力容器制造中常用的不锈钢材料包括316和304等。
这些材料具有优异的抗腐蚀性能,能够抵抗酸碱等腐蚀介质的侵蚀,并且在高温环境下仍能保持较好的强度和稳定性。
3.铝合金(ASTMB209)铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料,常用于制造气瓶等压力容器。
ASTMB209是美国材料和试验协会制定的铝合金标准,常用的铝合金材料包括6061和5083等。
这些材料具有较高的强度和硬度,同时重量轻,能够满足容器在不同工况下的使用要求。
4.钛合金(ASTMB265)钛合金是一种具有良好耐腐蚀性和高强度的材料,常用于制造耐酸、耐碱的压力容器。
ASTMB265是美国材料和试验协会制定的钛合金标准,常用的钛合金材料包括Gr.2和Gr.5等。
这些材料具有优异的抗腐蚀性能,能够承受酸碱介质的腐蚀,同时具有较高的强度和刚度。
5.复合材料复合材料是由两种或多种材料组合而成的材料,具有优异的机械性能和化学稳定性,常用于制造高压、耐腐蚀的压力容器。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维增强复合材料等。
复合材料具有极高的强度与刚度,同时具有低密度、耐腐蚀等优点,在航空、航天等领域得到广泛应用。
以上是常见的几种压力容器主体材料及其代码,每一种材料都有其适用的工作条件和性能要求。
压力容器焊接工艺的选取和应用
压力容器焊接工艺的选取和应用压力容器是一种储存和运输液体、气体的重要设备,广泛应用于石油化工、医药、食品加工等行业。
良好的焊接工艺能够确保压力容器的安全性和可靠性,因此选取适合的焊接工艺非常重要。
压力容器焊接工艺的选取主要受以下几个因素影响:1. 材料的选择:压力容器常用的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
不同材料的焊接性能不同,因此需要选择相应的焊接工艺。
2. 压力容器的设计要求:不同的压力容器在设计上有不同的要求,包括容器的形状、尺寸、壁厚等。
这些设计要求直接影响了焊接工艺的选取。
3. 使用环境和工况:压力容器在使用过程中所处的环境和工况也会影响焊接工艺的选取。
在高温、高压环境下使用的压力容器需要具有较高的焊接强度和耐腐蚀性。
常见的压力容器焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等。
手工电弧焊是一种简单、灵活的焊接方法,适用于各种材料的焊接。
它使用直流或交流电弧来加热并熔化母材和焊条,形成焊缝。
气体保护焊是一种以气体为保护介质的焊接方法,常用的气体有氩气、氦气等。
气体保护焊可以提供良好的气氛保护,避免氧气和其他杂质进入焊接区域,从而减少焊缝的气孔、裂纹等缺陷。
埋弧焊是一种自动化程度较高的焊接方法,适用于焊接大型、复杂的压力容器。
它利用电极在焊接过程中自动给出焊条,并由外部电源提供电弧,实现焊接操作。
埋弧焊具有高效率、高质量等优点。
定义一个压力容器,并介绍它的主要参数【中文300】【中文1000】压力容器是一种用于承受内部或外部压力的封闭式容器,用于储存和运输液体、气体等物料。
它通常由壳体、头部、焊缝等组成。
压力容器的主要参数包括容器壁厚、容器直径、容器长度、容器材料等。
1. 容器壁厚:容器壁厚是指容器的壁体厚度,它决定了容器的强度和稳定性。
壁厚越大,容器的强度越高,但也增加了容器的重量和成本。
在设计和制造过程中需要综合考虑容器的使用环境和工况,选取合适的壁厚。
压力容器的选材和焊接工艺的选择对于其安全性和可靠性至关重要。
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2、化合物-渗碳体
• 当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中 时,剩余的碳将与铁形成化合物 -碳化铁(Fe3C), 这种化合物称为渗碳体。 • 渗碳体的熔点约1600℃,硬度高,塑性几乎等于零。 • 铁碳合金含碳量小于2%时,其组织是在铁素体中散 布着渗碳体,是碳素钢。 • 含碳量大于2%时,部分碳以石墨形式存在,称铸铁。 抗拉强度和塑性都比碳钢低。但铸铁具有一定消震 能力。
(2)磷
有害元素。虽能使强度、硬度增高, 但塑性、冲击韧性显著降低。 特别是在低温时,使钢材显著变脆, 称“冷脆”。 使冷加工及焊接性变 坏, 高级优质钢: P<0.025%; 优质钢: P<0.04%; 普通钢: P<0.085%。
(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%。
时效热处理:材料经固溶处理或冷塑 变形后,在室温或高于室温条件下, 其组织和性能随时间而变化的过程。 时效可进一步消除内应力,稳定零 件尺寸,它与回火作用相类似。
3、表面淬火
使零件表面层比心部具有更高的强度、 硬度、耐磨性和疲劳强度,而心部 则具有一定的韧性。
4、化学热处理
有渗碳、渗氮(氮化)、渗铬、渗硅、渗 铝、氰化(碳与氮共渗)等。 渗碳、氰化可提高零件的硬度和耐磨性; 渗铝可提高耐热、抗氧化性; 氮化与渗铬的零件,表面比较硬,可显 著提高耐磨和耐腐蚀性; 渗硅可提高耐酸性等。
• 材料的性能:力学性能、物理性能、化学性能和加工 性能。 • 力学性能:决定许用应力--强度、硬度、弹性、塑性、 韧性等。 • 物理性能:密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀 系数、导电性、磁性、弹性模量与泊松比等。 • 化学性能:耐腐蚀性--金属和合金对周围介质侵蚀的 抵抗能力;抗氧化性--高温氧化,降低表面硬度和抗 疲劳强度,选耐热材料。 • 加工工艺性能:可铸性-收缩与偏析;可锻性;焊 接性;可切削加工性。
四、碳钢
1、碳钢中的元素除铁外还含有碳、锰、硅、硫、 磷、氧、氮、氢等,碳的含量与存在形式对 碳钢的性能具有重要影响,其他杂质元素对 钢材性能也有重要影响。 (1)硫 有害元素。FeS和 Fe形成低熔点(985℃)化合 物。钢材热加工1150~1200℃,过早熔化而 导致工件开裂,称“热脆”。 高级优质钢:S<0.02%~0.03%; 优质钢:S<0.03%~0.045%; 普通钢:S<0.055%~0.7%以下。
(4)硅
脱氧剂。有益的元素。 硅与FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除 去。 硅在钢中溶于铁素体内使强度、硬度增加,塑 性、韧性降低。 镇静钢中的含硅量常在0.1%~0.37%,沸腾钢 中只含有0.03%~0.07%。 由于钢中硅含量一般不超过0.5%,对钢性能影 响不大。
(5)氧
有害元素。在炼钢末期要加入锰、硅、 铁和铝进行脱氧,但不可能除尽。 FeO、MnO、SiO2、Al2O3,使强度、塑 性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧 性等有严重影响。
(3)高级优质钢
S<0.02%~0.03%; P<0.025%,
均<0.03%。 它的表示方法是在优质钢号后面加一个 A字,如20A。
3、碳钢的品种及规格
品种:钢板、钢管、型钢、铸钢和锻钢 (1)钢板(压力容器用热扎厚钢板) 4mm~6mm厚度间隔为0.5mm 6mm~30mm厚度间隔为 lmm 30mm~60mm厚度间隔为2mm 一般碳素钢板材有 Q235-A、 Q235-A· F、 08、10、15、20等。
(2)钢管
无缝钢管和有缝钢管。 无缝钢管有冷轧和热轧。 普通无缝钢管常用材料有10、15、20等。 专门用途的无缝钢管,如热交换器用钢管、 石油裂化用无缝管、锅炉用无缝管等。有 缝管如水煤气管,分镀锌(白铁管)和不镀 锌(黑铁管)两种。
(6)氮
长时间放置或在200~300℃加热氮以 氮化物形式的析出,硬度、强度提 高,塑性下降,发生时效。 钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理, 使氮固定在AlN、TiN或VN中,可消 除时效倾向。
(7)氢
氢脆、白点等缺陷。 变脆:氢化物变形小 白点:组织缺陷处扩散氢,时间长
2、分类与编号
按用途:建筑及工程用钢、结构钢、弹 簧钢、轴承钢、工具钢和特殊性能钢 (不锈钢、耐热钢) 按含碳量:低碳钢、中碳钢和高碳钢 按脱氧方式:镇静钢和沸腾钢 按品质:普通钢、优质钢和高级优质钢
钢在加热时形成单一的奥氏体组织。
所有生铁组织中都有莱氏体,多数碳以石墨 状存在,用作铸件的生铁称为铸铁。
三、钢的热处理
钢、铁固态下加热、保温和不同的冷却 方式,改变金相组织以满足所要求的 物理、化学与力学性能,称为热处理。
1、退火和正火
• 退火:把钢(工件)放在炉中缓慢加热到临界点以上 的某一温度,保温一段时间,随炉缓慢冷却下来的一 种热处理工艺。 目的:消除组织缺陷、降低硬度、提高塑性、便于冷 加工、消除内应力、防止工件变形。
(一)铁 铁在910oc以上是具有面心立方结构的γ-Fe(图 a); 铁在910oc以下是具有体心立方结构的α-Fe(图b)。
a-Fe加热可变为g-Fe,反之高温下的g-Fe冷却可变为a-Fe。 在固态下晶体构造随温度发生变化的现象,称“同素异 构转变”。 铁的同属异构转变是构成铁碳合金一系列性能的依据。
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。
• 化学工业是国民经济的基础产业,各种化学生产工艺的要求 各不尽相同,如:压力从真空到高压甚至超高压、温度从低 温到高温 以及腐蚀性、易燃、易爆物料等,使得设备处在极 其复杂的操作条件下运行。由于不同的生产条件对设备材料 有不同的要求,因此,合理的选用材料是设计化工设备的主 要环节。 • 例如:对于高温容器,由于钢材在高温的长期作用下,材料 的力学性能和金属组织都会发生明显的变化,加之承受一定 的工作压力 ,因此在选材时必须考虑到材料的强度及高温条 件下组织的稳定性。容器内部盛装的介质大多具有一定的腐 蚀性,因此需要考虑材料的耐腐蚀情况。对于频繁开、停车 的设备或可能受到冲击载荷作用的设备,还要考虑材料的疲 劳等;而低温条件下操作的设备,则需要考虑材料低温下的 脆性断裂问题。
优质低碳钢(含C<0.25%),如08、 10、 15、20、25;塑性好,焊接性 能好,壳体、接管。 优质中碳钢(含C量0.3%~0.60%),如 30、35、40、45、50与55; 45号钢 搅拌轴 优质高碳钢(含C>0.6%),如60、65、 70、80。60、65钢主要用来制造弹簧, 70、80钢用来制造钢丝绳等。
• 二、金属的晶体结构
• 金属的结晶过程
• 金属的结晶过程
第二节 铁碳合金
“铁碳合金”由95%以上铁和0.05%~4% 碳及1%左右杂质元素所组成合金。 • 含碳量0.02%~2%称为钢; • 含碳量大于2%称为铸铁; • 含碳量小于0.02%时称纯铁(工业纯铁); • 含碳量大于4.3%的铸铁极脆
(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
钢和铁从高温急冷下来的组织,是碳原 子在a-Fe中过饱和的固溶体。 具有很高的硬度,但很脆,延伸性低, 几乎不能承受冲击载荷。
二、 铁 碳 合 金 状 态 图
• 铁碳合金状态图中主要点、线含义: • 图中AC、CD两曲线称为“液相线”,合金在这两曲线以 上均为液态,从这两曲线以下开始结晶。 • AE、CF线称为“固相线”,合金在该线以下全部结晶为 固态。 • ECF水平线段,温度为1147℃,在这个温度时剩余液态 合金将同时析出奥氏体和渗碳体的机械混合物-莱氏体 。 ECF线又称“共晶线”,其中C点称为“共晶点”。 • ES(Acm)与GS(A3)分别为奥氏体的溶解度曲线,在 ES线以下奥氏体开始析出二次渗碳体,在GS线以下析出 铁素体。 • PSK(A1)线为“共析线”,在723℃的恒温下,奥氏体 将全部转变为铁素体和渗碳体的共析组织-珠光体。
第二篇 压力容器
第八章 化工设备材料
•了解材料各项性能的意义、碳钢与铸铁、常用有色金 属和非金属材料的分类。
•熟悉化工设备中常用金属材料的机械性能指标和主要
化学成分含量。 •掌握化工设备材料选用的原则,掌握几种常用化工设 备材料(普低钢和低合金钢)的牌号、性能、用途; •掌握常用金属材料热处理的方法和作用。
3、混合物-碳以石墨状态单独存在 当铁碳合金中的碳含量较高,合金从液态以 缓慢的速度冷却下来时,合金中没有溶入固溶 体的碳将由极大部份以石墨状态存在。
(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。
(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%。 奥氏体组织是在a-Fe发生同素异构转变 时产生的。由于奥氏体有较大的溶解 度,故塑性、韧性较好,且无磁性。