《现场作业条件及维护注意事项系列培训一金属材料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现场作业条件及维护注意事项系列培训一金属材料.ppt（29页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、现场作业条件及维护注意事项系列培训一,金属材料,2010年10月22日,1、1949年12月某日英国一艘5万吨油轮停靠在某港口，次日早晨发现从其中断裂，当时气温为零下42摄氏度，风力6级，请问大家这是什么原因？,2、1969年我国与前苏联在东北珍宝岛乌苏里江边作战时伤亡惨重。我方枪膛、大炮炮膛均被打爆，坦克链条断裂，当时气温零下45摄氏度，请问这又是什么原因？,3、你如何解释1979年12月乌石化精馏塔地脚螺栓断裂？,4、2002年独山子乙烯火炬分离罐为何出现裂纹？,提问,黑色金属-铁、锰、铬及它们的合金有色金属-除黑色金属以外的金属及它 们的合金,一、金属材料的分类金属可分为两类：黑色金属
2、有色金属,1、黑色金属铁和钢生铁C%=2.23.8%及其他一些元素 钢C%=0.02181.5%及其他一些元 素,2、有色金属：铝、铜、锡、铅、锌、W、等及其合金,二、金属的机械性能及其他性能1、机械性能 a、抗拉强度-金属在外力作用下抵抗 塑性变形和断裂的能力。抗拉强度-屈服强度-弹性极限-,F,x,y,E,s,K,B,断裂,低碳钢的拉伸曲线,b、屈服强度 指在外力作用下金属材料开始产生明显塑性变形时的抵抗力。,c、弹性极限材料由弹性变形过度到弹塑性变形的应力。,d、硬度（HB、HR、HV)金属抵抗硬物压入的能力。硬度和强度有一定的对应关系，在使用时可测硬度再换算出强度。,e、冲去韧性 材料
3、抵抗冲击负荷而不破裂的能力。冲击韧性 值与温度有关。,高,低,波动,脆性转变温度（脆性临界转变温度）,温度对 值的影响,如Q235在-20 开始出现脆性转变，所以我们园区内的钢结构均选用Q235C。,f、金属疲劳 机械零部件在交变负荷作用下突然断裂，如离心机的轴，变压吸附塔承压部门等。钢铁 有色金属,g、金属蠕变 金属在高温长时间应力作用下，即使应力远远小于 但也产生变形的现象。蠕变强度是指零部件在高温长时间负荷作用下，材料抵抗塑性变形的能力。钢：250 15：500 12：600,2、金属的物理性能 a、导电性 b、导磁性 c、熔点,3、金属的化学性能,腐蚀性 金属在某种介质中发生了某种反应
4、逐渐遭到破坏的过程。腐蚀又分：1）、化学腐蚀单纯的化学腐蚀造成的腐蚀（高温氧化）2）、电化学腐蚀金属在酸、碱、盐等电解质溶液中发生反应而引起的腐蚀。（必须具备三个条件：有电位差；有电解质溶液；发生接触）,三、钢的分类及选用原则1、钢的分类a、按浇注状态分：沸腾钢 半镇静钢 镇静钢b、按钢材质量分：1）、普通碳素钢 p0.045%s0.055%(GB700-2002),例如Q235AF表示屈服点=235,A表示甲类钢，只保证机械性能，不保证化学 成分B表示乙类钢，只保证化学成分C表示特类钢（机械性能，化学成分）F表示沸腾钢b半镇静钢Z镇静刚,常见的有槽钢、角钢、工字钢（管廊、锅炉钢结构）,2）、
5、优质碳素钢 p0.04%s0.04%主要保证化学成分、，但价格比普通碳素钢高。符号用平均含碳量万分之几表示，08，10，15，2085，共17种。如 钢含C0.170.24%，平均0.20%，即万分之20。,注意 由于炼钢生铁来源不一，有些炼钢生铁中含 量高，所以优质碳钢有15、20、40均属于优质碳素钢（c的含量是5的倍数,后加）,2、碳素钢的性能及其影响因素a、化学成分对碳素钢性能的影响1）、C的影响：C增加HB增加 增加 降低 降低低碳钢C0.25%用于焊接结构及压力容器中碳钢C=0.250.55%可焊性差，做轴，螺栓等高碳钢C0.55%硬度高，常用做工具 P使钢中晶粒粗大，冷脆 S使钢
6、热脆 O.N使钢常出现时效硬化,2）、温度对碳钢性能的影响温度升高 降低例如Q235CZ 20时=200时=350时=温度升高还会使碳素钢的碳石墨化、球化、氧化等。所以常加入、Gr、W、V、等，即合金钢。,3、碳素钢的应用普通碳素钢-20+400优质碳素钢-20+470沸腾钢0+250 在实际生产中如何区别沸腾钢和镇静钢，以免用错？一般通过化验Si的含量沸腾钢 Si=0%镇静钢 Si=0.12-0.3%,工艺性能及应用见表1-1物理性能见表1-2,四、合金钢 定义：为了更进一步改善和提高钢的某些性能，在碳素钢的基础上加入了某种或多种合金元素的钢。欧美国家主要加:Gr、我国主要加：、Si 及稀土
7、元素,1、合金钢的牌号命名法我国采用：数字元素符号数字元素符号数字的表示法如：C0.25%Gr=2%1.5%,V1.5%,0Gr13,1Gr13,2Gr13,2、合金元素在钢中的作用Gr增多，耐酸性增强，耐热性增强Gr12%不锈钢 增多，钢的晶粒细化 塑性韧性增强，特别是低温 冲击韧性 增加。增多，热强度增加，蠕变降低，耐腐蚀性增加。增多，热脆性降低，低温冲击韧性值增加。V 增多 细化晶粒，低温冲击韧性值增加。,3、合金结构钢及压力容器用钢a、压力容器用钢必须满足焊接性能及低温冲击韧性。常见的有：1）、Si系列，如16 R，16 SiR 普通容器。2）、V系列，如15 V，交变负容器。3）、系
8、列，如14 V，高温压力容器。4）、系列，如09，低温容器。5）、B系列，如14 VB，高强度压力容器。,b、合金结构钢（1）、调质钢 C=0.250.45%在钢中加入Gr、V、B 等元素,使钢的淬透性提高,保证足够的强度和韧性。如：40Gr、40 B、40 VB 使用温度-20450（2）、弹簧钢 C=0.450.70%在钢中加入、Gr、V等元素。如65、60、50GrVA,注意 冷拉成型的 10mm的弹簧钢丝在冷态卷制成型后不能淬火，只能在200250低温退火定型。,（3）、高温用钢 在钢中加入Gr、，以提高钢抗氧性能。如：使用温度800 使用温度900 12-40540 15-40560 650 12 620 650840 700950 9001100,（4）、低温用钢严格控制P、S、O等有害杂质。C=0.060.12%主要加元素:Gr、V、等 16-40 9 V-70-196523 3.5-101 5-170 9-196,（5）、抗腐蚀钢常分为三类：抗硫化氢、抗氢、不锈耐酸钢、抗硫化氢钢、0、（铝3钢）（上102钢）等。、抗氢钢 C0.015%主加:、Gr、W、V等 Gr 2.3%,等,、不锈耐酸钢C0.03%主要加：Gr、（304）、（304L）,注意不锈钢不能用在有氯离子的场所！,谢谢！,
