制造压力容器的主要材料--钢板1.钢材

制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(1)

(1)机械性能

1、材料的强度

2、材料的塑性

3、材料的韧性

4、材料的硬度

5、温度对钢的机械性能的影响

(2)钢材的耐蚀性能

注意:耐蚀性不是材料的固有特性,它随材料的工作条件而改变。例如:铁、碳钢、不锈钢、铜不同条件下的耐蚀性。

工程应用意义:选材硫酸—碳钢;尿素—S31603

(3)钢材的化学成份与钢材牌号

1、钢材的常用合金元素及其作用(铁、碳之外)


制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(2)

钢材的常用合金元素及其作用(铁、碳之外)

2、钢材牌号

1) 碳钢的编号

A 以钢材的屈服点及质量等级进行编号,如:Q235A.F,各字符含义如下:

Q — 钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母;

235表示钢材的屈服强度为235MPa。

A、B、C、D— 分别为质量等级;

F— 沸腾钢“沸”字汉语首位字母;

B— 半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母;

Z— 镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母;

TZ— 特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母;在牌号组成表示方法中,“Z”与“TZ”符号予以省略。

B 碳钢编号除按屈服强度编号外,还有一种编号方法,以钢材的含碳量的万分之几表示:如10#钢、20#钢等,其碳含量分别为0.1%和0.2% 。(详见南社百科)

2)合金钢的编号

数字+化学元素符号+数字表示,第一个数字表示钢材的碳含量,以万分之几表示,后面的数字表示合金元素的含量,以百分之几表示,中间的化学元素符号表示合金元素的种类,当合金元素含量≤1.5%时,一般省略中间的数字。

如:16Mn表示碳含量为0.16%,Mn含量≤1.5%

3)特殊钢的编号

A体不锈钢,含碳量≯0.1%(晶间腐蚀)---低碳、超低碳

当含碳量≤0.08%及0.04%时分别用0(08)以及00(03)表示。

如:0Cr18Ni9(S30408)、00Cr17Ni14Mo2(S31603)。

3 压力容器用钢的一般要求

1、 化学成分 (C、P、S限制)

1)用于焊接的碳素钢和低合金钢

C≤0.25% 、P≤0.035%、S≤0.035%。

2)压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢

(钢板、钢管和钢锻件)的磷、硫含量应当符合下列要求:

a 碳素钢和低合金钢钢材基本要求, P≤0.030%、S≤0.020%;

b Rm大于等于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.015%;

c 用于设计温度低于-20℃,并且Rm小于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.012%。

d 用于设计温度低于-20℃,且Rm大于等于540MPa的钢材,P≤0.020%、S≤0.010%。

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。

二、钢板

常用钢号:

Q235-B,Q235-C,GB/T3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》Q245R ,GB713-2014 《锅炉和压力容器用钢板》。

2)化学成分与力学性能

碳素结构钢钢板化学成分见下表

3)使用限制:


制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(3)

GB150,对Q235-B ,Q235-C 的使用,还做了特别限制

A P≤0.035%、S≤0.035%

B 厚度大于等于6要做冲击试验,

C 钢板应进行冷弯试验。制造、供应麻烦,趋向淘汰。

4)使用场合

(1)机械性能:较高的强度和硬度,较好的塑性和韧性。

(2)加工工艺性能:具有良好的加工性。可铸、锻、切削和各种冷热加工,低碳钢具有良好的焊接性能。

(3)耐腐蚀性能:耐腐蚀性较差。但对农硫酸和温度不高的稀碱液具有耐蚀性。

使用限制:

①与合金钢相比强度较低,只能用于压力不很高的中小型容器;

②耐腐蚀性差,不能用于腐蚀性介质;

③使用温度范围较窄,不能用于高温或低温场合。

1.3低温用钢钢板

(同时具备高强度和良好的低温韧性。 适用于在-20℃低温工况下运行的压力容器)

1)钢板牌号:16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR,GB3531-2014《低温压力容器用低合金钢板》;

07MnNiVDR 、07MnNiMoVDR,GB19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》;

2)使用与限制:


制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(4)

1.4 中温抗氢钢(耐热钢)钢板

(具有较高的高温强度(400~600℃)和良好的抗氢腐蚀性能(≥200 ℃ )。

1)钢板牌号:15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR,GB 713-2014《锅炉和压力容器用钢板》。

2)使用与限制:


制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(5)

1.5 高合金钢钢板-不锈耐酸(热)钢钢板(合金>10%)

(优质低合金钢加入12%~14%铬即称为不锈钢,能耐弱腐蚀性介质; 加入16~18%及更多铬称为耐酸不锈钢;统称不锈钢)具有较高的高温强度(400~700℃)、低温韧性和良好的耐腐蚀性。)。

1)钢板牌号代表(25个):

F: 06Cr13Al(S11348)、06Cr13(S11306)、

A: 06Cr19Ni10(S30408) 、06Cr18Ni11Ti(S32168)、 06Cr17Ni12Mo2(S31608)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668)、06Cr19Ni13Mo3(S31708)、022Cr19Ni10(S30403) 、022Cr17Ni12Mo2(S31603)、022Cr19Ni13Mo3(S31708)

A F: 022Cr19Ni5Mo3Si2N (S21953)、022Cr22Ni5Mo3N (S2253)

GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带

2)使用与限制:

(优质低合金钢加入12%~14%铬即称为不锈钢,能耐弱腐蚀性介质;加入16~18%及更多铬称为耐酸不锈钢;统称不锈钢)


制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(6)




制造压力容器应该用哪种材料(制造压力容器的主要材料)(7)

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