专题三、典型工业管道材料课件.ppt

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1、专题三、典型工业管道用材料江苏省特检院南通分院杨刘平1.材料的基础知识1.1材料的基础术语1.2材料的分类1.3材料的性能2.压力管道常用材料2.1常用的黑色金属材料2.2常用的有色金属材料2.3非金属材料3.标准、规范对压力管道用材的要求专题三、典型工业管道用材料近几十年来,随着经济的发展以及能源结构的转变,压力管道已成为工业生产、人民生活中广泛使用的一类特种设备。压力管道的安全运行与生产、生活关系极为密切,保证压力管道的安全运行的意义重大。由于压力管道安装的场所常为室外露天,环境多变,而管道运输的又往往是最高工作压力大于或者等0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽

2、或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。所以,压力管道往往受外界条件和内部介质的影响较大,工况条件复杂多变,相应的对材料的要求也存在较大差异。专题三、典型工业管道用材料1.材料的基础知识1.1材料学的几个基本概念金属：是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属化合物和特种金属材料等。是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。非金属：由非金属元素或化合物构成的材料，常常指金属以外的其它材料，如高分子材料、陶瓷材料以及由其两种以上非金属构成的复合材料。专题三、典型工业管道用材

3、料复合材料：是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。有色金属：狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属及其合金的统称，如铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金。专题三、典型工业管道用材料纯铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量<0.02%。纯铁是很软的，一般不应用到实际中。铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金

4、。如钢和生铁。生铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量2.06％～4.3％（也有资料称3.5%—5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为生铁。生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸铁。也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。专题三、典型工业管道用材料白口铁：碳以渗碳体（Fe3C）形态分布的生铁称为白口铁；其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。灰口铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑

5、作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。专题三、典型工业管道用材料球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。钢：含碳量在0.02%-2.06%之间的铁碳合金称为钢。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷，以及其他的Nb、V、Ti、Cr、Mo等合金元素。专题三、典型工业管道用材料1.2金属材料的分类1.2.1分类方法1.）按品质进行分类；2.）

6、按化学成分进行分类；3.）按成型方法；4.）按金相组织；5.）按用途；6.）按冶炼方法；7.）按供货状态；专题三、典型工业管道用材料按品质进行分类普通钢：P≤0.045%S≤0.050%（如普通碳素结构钢Q235等）；优质钢：P≤0.040%S≤0.040%（如优质碳素结构钢20#、45#钢等）；高级优质钢：P≤0.035%S≤0.030%（比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等）专题三、典型工业管道用材料按化学成份：专题三、典型工业管道用材料碳素钢简称“碳钢”：除铁、碳外主要含有少量Si、Mn、S、P杂质，总含量不超过2％，按含碳量分为：低碳钢——含碳量小于0.

7、25％中碳钢——含碳量0.25~0.6％高碳钢——含碳量大于0.6％专题三、典型工业管道用材料合金钢：除碳钢所含元素外，还含有其它一些合金元素Cr、NiMo、W、V、B等。根据添加元素不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低/高温、无磁性等特殊性能。按合金元素不同分为：低合金钢——合金总含量小于5％中合金钢——合金总含量5~10％高合金钢——合金总含量大于10％专题三、典型工业管道用材料按成形方法分类锻钢；铸钢；热轧钢；冷拉钢；按金相组织分类1）退火状态的：亚共析