化工设备常用材料及其选择(2).ppt

化工设备机械基础化工设备机械基础Fundamental Chemical Process Fundamental Chemical Process EquipmentEquipment2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号铸造生铁金 属黑色金属有色金属生铁 钢炼钢生铁合金生铁铜及其合金轻金属及其合金其它有色及其合金纯铜（紫铜）铜锌合金（黄铜）铜锡合金（锡青铜）无锡合金（铝青铜等）铝及铝合金钛及钛合金镁及镁合金铅、锡及其合金锌及其合金镍、钴及其合金1.3.1 分类1、金属的分类2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号2、钢的分类2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v按冶炼时脱氧情况分类：v 沸腾钢F：冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，脱氧不完全，含氧量0.03%-0.07%。浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO气体；v 镇静钢：浇注前用Si、Al等把钢液完全脱氧，把FeO中的氧还原出来，含氧量不超过0.01%。v 钢锭内部紧密坚实，重要用途的优质碳钢和合金钢都是镇静钢；v 半镇静钢b：介于镇静钢与沸腾钢之间。2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号1.3.2 钢铁牌号及表示方法 1、牌号表示原则（GB/T 221-2000）牌号中化学元素用化学符号或汉字表示；（如：1铬13或1Cr13）产品用途、治炼和浇注方法采用汉字或拼 音字母并用的原则。（如：Q235F F-沸腾钢）（表14）2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v2、钢号表示法v 目前制造压力容器所用钢材，一般有三大类别：碳钢、合金钢、和特殊性能钢，其中碳钢又分为普通碳素钢与优质碳素结构钢。2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号普通碳素结构钢 Q235-A，屈服强度数值（MPa）质量等级A，B，C，D。脱氧方法为F，b，Z。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。普通碳素钢有 Q195、Q215、Q235、Q255及 Q275五个钢种。2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v优质碳素结构钢vS0.03%0.045%；P0.04%2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v（1）沸腾钢：08F、10F、15Fv（2）含锰量（0.35-0.65）%的镇静钢：08、10、15、20、35、45v（3）含锰量（0.7-1）%的镇静钢：15Mn、20Mn、25Mn2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v 合金钢是在碳素钢的基础上加入少量合金元素，比如Si，Mn，Cu，Ti，V，Nb等，从而提高钢的强度、耐腐蚀性、低温性能，如大型化工容器常用16MnR，15MnVR，15MnTi 来代替碳素钢制造容器，可以在保证强度的情况下，使容器壁厚减少，从而节省钢材30%45%左右。低合金钢及合金结构钢2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号由碳素钢由碳素钢+Mn、Cu、Ti、V、Nb等元素组成；等元素组成；含碳量均较低含碳量均较低一般合金元素含量一般合金元素含量1%，合金元素总含量，合金元素总含量25%。成分特点成分特点强度提高；强度提高；耐腐蚀性能提高；耐腐蚀性能提高；低温性能提高。低温性能提高。性能特点（相对碳钢）性能特点（相对碳钢）2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号合金钢牌号的表示方法：合金钢牌号的表示方法：1）含碳量以平均含量万分之几表示；含碳量以平均含量万分之几表示；2）主要合金元素应标出，合金元素符号后面的数字表示主要合金元素应标出，合金元素符号后面的数字表示合金元素含量的合金元素含量的百分数百分数，含量小于，含量小于1.5%时，可不标含量，时，可不标含量，合金元素平均含量合金元素平均含量1.5%、2.5%，3.5%时，在元素符时，在元素符号后面应标明号后面应标明2、3、4。2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号v3）Mo、V、Ti、B一般含量很少，因是有意加入，故应标出元素符号；v4）有时两种钢成分除一种主要元素外其余均相同，且这些主要元素含量均在1.5%以下，则含量较高的加注“1”字，以示区别。v12CrMoV与12Cr1MoV含铬分别为0.4%0.6%与0.9%1.3%。v5）高级优质钢于牌号末加注A字；特级优质钢于牌号末加注E字。2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号低合金钢牌号实例：低合金钢牌号实例：35CrMo 含碳量平均为含碳量平均为0.35%，含，含 Cr、Mo在在1%左右。左右。注意注意：钢号中的数字只反映含量平均值或大致情况。：钢号中的数字只反映含量平均值或大致情况。16Mn 含碳量含碳量0.120.20，含锰量，含锰量1.21.6。0.9Mn2V 含碳量含碳量0.12，含锰量为，含锰量为1.41.8，含，含钒量是钒量是0.04。2022/12/51.3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号合金钢的分类合金钢的分类根据国家标准，低合金钢又分成两类：根据国家标准，低合金钢又分成两类：1）低合金钢（）低合金钢（GB1519）主要供焊接使用的低碳含量（主要供焊接使用的低碳含量（0.25%）的低合金钢。）的低合金钢。如如16MnR，16MnCu2）合金结构钢（）合金结构钢（GB3077）与低合金结构钢的主要区别是碳含量范围比较宽，与低合金结构钢的主要区别是碳含量范围比较宽，一般为一般为0.170.54，主要用于压力加工和切削加工使，主要用于压力加工和切削加工使用。如用。如30CrMnSiA2022/12/51.1.3 3 金属材料的分类及牌号金属材料的分类及牌号特殊性能钢1）含碳量以千分之几表示，“0”表示平均含碳量小于0.08%；“00”表示平均含碳量小于0.03%；“000”表示平均含碳量小于0.01%。2）主要合金元素含量以百分数表示。牌号举例：1Cr13，0Cr132022/12/5