常用金属材料的基本限制条件
压力容器用材料基本要求

压力容器用材料的基本要求1.基本要求TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2.1 要求压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。
GB 150.2-2011-压力容器第2部分:材料第3.4 要求,选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质条件和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺及经济合理性。
1.1 力学性能要求压力容器用钢要求有较高的强度,一定压力下使用较少材料;良好的塑性、韧性、冷弯性能,遇有超压使用等意外情况时,会发生明显塑性变形,给人们有足够的反应时间,而不是突然破坏。
1.2 物理性能要求在容器设计中,应注意到材料的物理性能。
例如,在计算容器的温差应力时,就要用到材料的线胀系数α;在设计换热器及计算容器外壳热损失时,还要用到材料的热导率入等。
因此,材料的使用场合不同,对材料物理性能亦有不同的要求。
主要的物理性能指标有密度ρ,热导率λ,比热容c,熔点t m,线胀系数α,电阻率ρr,弹性模量E等。
1.3 耐腐蚀性能化工厂中经常处理有腐蚀性的介质,故设计化工容器时,在很多场合下,耐腐蚀性对材料的选择起决定性的作用。
材料的耐蚀程度会影响设备使用寿命、产品的质量,有时甚至影响化学反应的进行。
因此,考虑材料的耐蚀性是化工容器材料选择中的一个重要问题。
材料的腐蚀速度在工程上常用Ka(mm/a)来表示,材料腐蚀速度在1mm /a以下的,可认为能用于化工容器。
有关材料的耐蚀性可在材料腐蚀和防腐手册中查得。
1.4 制造工艺性能材料的制造工艺性能包括可锻性、可焊性、切削加工性及研磨、冲压性能、热处理性能等。
对制造化工容器的钢材来说,焊接性能和压力加工性能就显得更为重要。
1.5 可焊性:是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。
通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。
金属材料取样规定-钢板、锻件

符号
• W——产品的宽度 • t ——产品的厚度(型钢为腿部厚度, 钢管为管壁厚度) • d ——产品的直径(多边形条钢为内切圆直径) • L ——纵向试样(试样纵向轴线与主加工方向 平行) • T ——横向试样(试样纵向轴线与主加工方向 垂直)
型钢取样位置
• 按图1在型钢腿部切取拉伸、弯曲和冲击样坯。 如型钢尺寸不能满足要求,可将取样位置向 中部位移。 • 对于腿部有斜度的型钢,可在腰部1/4处取样 (见图1b和d),经协商也可从腿部取样进行 机加工。 • 对于腿部长度不相等的角钢,可从任一腿部 取样。
试样的制备
• 制备试样时应避免由于机加工使钢表面产 生硬化及过热而影响其力学性能。机加工 最终工序应使试样的表面质量、形状和尺 寸满足相应试验方法标准的要求。 • 当要求标准状态热处理时,应保证试样的 热处理制度与样坯相同。
取样位置
一般要求: • 该标准给出了型钢、条钢、钢板、及钢管的 拉伸、冲击和弯曲试验取样位置 • 应在钢产品表面切取弯曲样坯,弯曲试样应 至少保留一个表面,当机加工和试验机能力 允许时,应制备全截面或全厚度弯曲试样。 • 当要求取一个以上试样时,可在规定位置相 邻处取样。
冷剪样坯所留加工余量按下表选取:
厚度或直径 ( mm) ≤4 >4~10 >10~20 >20~35 >35 加工余量 ( mm) 4 厚度或直径 10 15 20
试料的状态
• 按产品标准规定,取样的状态分为交货状态和标 准状态。 • 在交货状态下取样时,可从以下二种条件中选择: a、产品成型或热处理完成之后取样。 b、如在热处理之前取样,试料应在与产品交货 状态相同的条件下进行热处理。当需要矫直试料 时,应在冷状态下进行,除非产品标准另有规定。 • 在标准状态下取样时,应按产品标准或订货单规 定的生产阶段取样。如必须对试料矫直,可在热 处理之前进行热加工或冷加工,热加工的温度应 低于最终热处理的温度。 • 热处理之前的机加工:当热处理要求试样尺寸较 小时,产品标准应规定样坯的尺寸及加工方法。 • 样坯的热处理应按产品标准或订货单要求进行。
(完整版)金属材料常识简介

金属材料常识简介一、钢:1. 钢与铁的区别主要在含碳量上,一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢;一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类:按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢(脱氧完全的钢)、半镇静钢(脱氧较完全的钢)、沸腾钢(脱氧不完全的钢)按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内,在轧制或正火状态下使用,很少进行热处理,适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1.碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(<0.25%);中碳钢(=0.25%~0.60%);高碳钢(>0.60%)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢;优质钢;高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号(1)普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”;A、B、C、D表示质量等级,它反映了碳素钢结构中有害杂质(S、P)质量分数的多少,(C、D)级硫、磷质量分数最低、质量好,可作重要焊接结构件。
例如Q235AF,即表示屈服点为235N/mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好,A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多,但由于冶炼容易,工艺性好,价格便宜,在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求,因此用量很大,约占钢材总量的70%。
(2)优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示,两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢,表示平均ωc =0.45%;08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同,分为普通锰钢(ωMn=0.25%~0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%~1.20%)两组。
常用金属材料的基本限制条件

常用金属材料的基本限制条件工程上的实际应用环境条件是十分复杂的,不同的介质、介质温度、介质压力等操作条件的组合,构成了无数个选材条件。
就常见的选材条件来说,要想在这里逐一给出其选材结论是不现实的,它也正是各个设计院或工程公司一直致力研究的问题。
在这里将换一种方式,以材料为主体,应用金属理论、腐蚀理论以及工程理论来确定各种常用材料的使用限制条件。
工程上,压力管道选材除了要确定材料牌号外,还要确定材料标准,因为不同的材料标准,对材料质量的要求是不一样的。
1一般限制条件在进行工程材料选用时,首先应遵循下列一些原则。
1.1满足操作条件的要求a.根据操作条件判断该管道是不是压力管道,属于那一类压力管道。
不同类别的压力管道因其重要性不同,发生事故带来的危害程度不同,故对材料的要求也不同。
一般情况下,高类别的压力管道(如一类压力管道)从材料的冶炼工艺到最终产品的检查试验都比低类别的压力管道要求高。
b.应考虑操作条件对材料的选择要求。
不同的材料对同一腐蚀介质的抗腐蚀性能是不相同的。
在腐蚀环境中,选用材料应避免灾难性的腐蚀形式(如应力腐蚀开裂)出现,而对均匀腐蚀,一般至少应限定在"耐腐蚀"级,即最高年腐蚀速率不超过0.5mm;c.介质温度也是选用材料的一个重要参数。
因为温度的变化会引起材料的一系列性能变化,如低温下材料的脆性,高温下材料的石墨化、蠕变等问题。
很多腐蚀形态都与介质温度有密切的关系,甚至是腐蚀发生的基本条件。
因此压力管道的选材应满足温度的限制条件。
1.2满足材料加工工艺和工业化生产的要求a.理想的材料应该是容易获得的,即它应具有良好的加工工艺性、焊接性能等。
例如,对于一些腐蚀环境,选用碳钢和不锈钢复合制成的压力管道及其元件来代替纯不锈钢材料无疑是经济适用的,但由于许多制造厂的复合工艺不过关,使用中屡次出现问题,从而给复合材料的应用带来了限制,尤其是碳钢与0Cr13的复合板材因现场焊接质量不容易保证,以致工程上不敢使用或者说不敢大量使用它。
常用金属材料的使用温度及限制条件

常用材料的应用限制
1、铸铁
使用限制条件如下:1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道。
2)不得用于输送介质温度高于150℃或表压大于的可燃流体管
道。
3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质。
4)不得用于输送温度和压力循环变化或管道有振动的条件下。
2、普通碳素钢
常用普通碳素钢的适用范围
3、优质碳素钢
使用限制条件:1)碱性或苛性碱介质发生碱脆的可能。
2)有应力腐蚀开裂倾向的环境应进行热处理。
3)碳素钢、碳锰钢和锰钒钢最高工作温度不超过425℃。
4)临氢操作有发生氢损伤的可能。
5)用于-20摄氏度及以下温度,应进行低温冲击韧性试验。
4、不锈耐热钢
使用限制条件:
1)400~550℃的铁素体和马氏体不锈钢考虑防止475℃回火脆破坏。
2)540-900℃,当有还原性较强的腐蚀介质存在时,应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(含碳量小于%)奥氏体不锈钢。
3)不锈钢应避免接触湿的氯化物,或者控制物料和环境中氯离子浓度不超过25×10-6.
4)奥氏体不锈钢使用温度超过525℃时,其含碳量应大于%,否则钢的强度会显着下降。
金属材料许用值 allowables

金属材料许用值是指在设计和制造过程中,用于指导工程师选择合适材料的一种重要参数。
它是在特定工程条件下,对材料强度、韧性、耐热性等性能的限制值,它能够确保材料在使用过程中能够安全可靠地工作。
在工程设计和制造中,合理地选择金属材料许用值,对确保产品质量和安全具有至关重要的作用。
金属材料许用值可以根据不同的工程条件而有所不同,下面将针对金属材料许用值的相关内容进行详细介绍:1. 金属材料许用值的分类金属材料许用值主要包括静态许用值和动态许用值两类。
静态许用值是指在不考虑材料疲劳、蠕变等影响因素的情况下,金属材料在一定的温度和应力条件下允许的最大应力值;动态许用值是指在考虑了材料疲劳、蠕变等影响因素后,在交变应力作用下允许的最大应力值。
通过对静态和动态许用值的合理控制,可以避免材料的过早疲劳破坏和塑性变形,确保产品的使用寿命和安全性。
2. 影响因素金属材料许用值的确定受到多种因素的影响,主要包括材料的强度、韧性、蠕变性能、温度、工作环境等。
材料的强度和韧性是影响许用值的重要因素,强度越高、韧性越好的材料其许用值通常也越大。
在高温、腐蚀、振动等恶劣工作环境下,许用值也需要进行相应的修正和调整。
3. 许用值的计算方法许用值的计算方法通常采用材料力学性能参数和应力分析的相关公式和程序来进行。
对于静态许用值的计算,通常采用材料的屈服强度、极限强度等强度参数,并结合工程应力分析方法来确定;对于动态许用值的计算,需要在考虑疲劳、蠕变等因素的基础上,使用相应的许用值分析方法来进行。
4. 许用值的应用在工程设计和制造中,合理地选择和应用金属材料许用值是确保产品质量和安全的重要保障。
工程师需要根据实际工程条件和要求,对材料的许用值进行合理的选择和计算,在选材、结构设计、制造工艺等方面进行合理地指导和控制。
5. 许用值的进一步研究和应用随着工程技术和材料科学的不断发展,对金属材料许用值的研究和应用也在不断深化和扩展。
尤其是在材料疲劳、蠕变、高温、腐蚀等方面的影响因素及其许用值的研究和应用,将为工程设计和制造提供更为精确和可靠的技随着工程技术和材料科学的不断发展,对金属材料许用值的研究和应用也在不断深化和扩展。
钢材特性数据

钢材特性数据AISI:American Iron and Steel Institute 美国钢铁学会;ASTM:American Society of Testing Materials, 美国材料实验协会;AISI 1040:碳钢;AISI 4130:低合金钢;AISI 4140:低合金钢;AISI 8630:低合金钢;ASTM A487Grade 4 Class C:低合金钢;ASTM A487 Grade 4 Class D:低合金钢;AISI 316 Stainless Steel:奥氏体不锈钢;AISI 410:马氏体不锈钢;ASTM A182 Grade F6NM:马氏体不锈钢;17-4 Stainless:沉淀硬化不锈钢;Duplex 2205 Stainless steel:奥氏体和铁素体;ASTM A487 Grade CA15 Class D: 马氏体不锈钢;ASTM A487 Grade CA6NM Class B:马氏体不锈钢;ASTM A351 Grade CF8M : 奥氏体不锈钢;Alloy 825:镍基合金, 铁/镍/铬抗腐蚀合金;Alloy 625:镍基抗腐蚀合金;Alloy 718:镍基抗腐蚀合金;钢材概览这篇文章讨论Cameron产品常用钢材的一些特性。
普通碳钢(碳素钢)钢,一般是指碳元素含量小于2%的铁合金。
普通碳钢是指满足该基本定义并含有其他合金元素的钢,但不含锰和硅。
普通碳钢可能包含残余铬,镍和其他的合金元素。
残余合金元素含量非常少,是本身残余而非有意添加的。
低碳钢低碳钢含碳小于0.30%,锰小于1.0%,如表格1所示。
这些钢是一些普通结构的钢,如ASTM A36。
低碳钢一般用于非承压元件,如基座。
因含碳量很低且缺乏合金元素,低碳钢的硬度非常低。
即使在相对较薄的切面上,淬火时,低碳钢也能形成数量可观的马氏体。
因为淬火对增加低碳钢的硬度作用很小,低碳钢一般是正火钢或退火钢。
金属材料的力学性能指标

金属材料的力学性能指标金属材料是工程中常用的材料之一,其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。
力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据,主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。
下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先,强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。
强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中,屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值,抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力,抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次,韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力,断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力,对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次,塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。
塑性指标包括伸长率、收缩率等。
伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标,收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。
塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能,对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后,硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能,对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述,金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据,强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在工程设计和材料选择中,需要根据具体的工程要求和使用环境,综合考虑各项力学性能指标,选择合适的金属材料,以确保工程的安全可靠性和经济性。
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常用金属材料的基本限制条件工程上的实际应用环境条件是十分复杂的,不同的介质、介质温度、介质压力等操作条件的组合,构成了无数个选材条件。
就常见的选材条件来说,要想在这里逐一给出其选材结论是不现实的,它也正是各个设计院或工程公司一直致力研究的问题。
在这里将换一种方式,以材料为主体,应用金属理论、腐蚀理论以及工程理论来确定各种常用材料的使用限制条件。
工程上,压力管道选材除了要确定材料牌号外,还要确定材料标准,因为不同的材料标准,对材料质量的要求是不一样的。
1一般限制条件在进行工程材料选用时,首先应遵循下列一些原则。
1.1满足操作条件的要求a.根据操作条件判断该管道是不是压力管道,属于那一类压力管道。
不同类别的压力管道因其重要性不同,发生事故带来的危害程度不同,故对材料的要求也不同。
一般情况下,高类别的压力管道(如一类压力管道)从材料的冶炼工艺到最终产品的检查试验都比低类别的压力管道要求高。
b.应考虑操作条件对材料的选择要求。
不同的材料对同一腐蚀介质的抗腐蚀性能是不相同的。
在腐蚀环境中,选用材料应避免灾难性的腐蚀形式(如应力腐蚀开裂)出现,而对均匀腐蚀,一般至少应限定在"耐腐蚀"级,即最高年腐蚀速率不超过0.5mm;c.介质温度也是选用材料的一个重要参数。
因为温度的变化会引起材料的一系列性能变化,如低温下材料的脆性,高温下材料的石墨化、蠕变等问题。
很多腐蚀形态都与介质温度有密切的关系,甚至是腐蚀发生的基本条件。
因此压力管道的选材应满足温度的限制条件。
1.2满足材料加工工艺和工业化生产的要求a.理想的材料应该是容易获得的,即它应具有良好的加工工艺性、焊接性能等。
例如,对于一些腐蚀环境,选用碳钢和不锈钢复合制成的压力管道及其元件来代替纯不锈钢材料无疑是经济适用的,但由于许多制造厂的复合工艺不过关,使用中屡次出现问题,从而给复合材料的应用带来了限制,尤其是碳钢与0Cr13的复合板材因现场焊接质量不容易保证,以致工程上不敢使用或者说不敢大量使用它。
b.工程上的材料应用是系列化、标准化的。
它不像在实验室中,可以做到少量、理想化的材料应用。
将材料标准化、系列化便于大规模生产,减少材料品种,从而可以节约设计、制造、安装、使用等各环节的投入,同时也将大大降低生产成本。
所以工程上应首先选用标准材料,对于必须选用的新材料,应有完整的技术评定文件,并经过省级及其以上管理部门组织技术鉴定,合格后才能使用。
对于必须进口的材料,应提出详细的规格、性能、材料牌号、材料标准、应用标准等技术要求,并按国内的有关技术要求对其进行复验,合格以后才能使用。
1.3符合既适用又经济的要求这是一个很原则的问题,实际操作起来是很复杂的。
它要求材料工程师须运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识综合判断。
这样的问题有时是可以定量计算的,有时则是不可以定量计算的。
一般情况下,应从以下几个方面来考虑:a.腐蚀方面1)对于局部腐蚀,若通过其它措施(如工艺防腐措施)能防止或控制局部腐蚀的发生,特别是突然性、灾难性的局部腐蚀发生,就可以采用价格比较低的材料。
否则,必须选用高级但价格高的材料。
2)对均匀腐蚀,在腐蚀环境比较恶劣的情况下,若选用低级但价格便宜的材料,其腐蚀速率可能会很大,短时间内就必须更换材料;而用耐腐蚀比较好、价格比较高的材料,其腐蚀速率可能会较小,从而维持一个比较长的生产周期。
进行综合的技术经济评定,此时采用高级材料也许更经济些。
反之,如果腐蚀环境比缓和,此时选用低级材料虽然其腐蚀速率比较大,但其价格便宜,进行经济核算后,此时采用低级材料也许更经济些。
总之这一类型的材料选用是应进行经济核算。
3)对于同一个腐蚀环境,若选用高级材料时遭受的腐蚀可能是危险性较大的局部腐蚀,而选用低级材料时遭受的腐蚀可能是具有较大腐蚀速率的均匀腐蚀。
此时就应考虑选用低级材料并辅以其它防腐措施。
b.材料标准及制造方面压力管道的类别与材料标准和制造要求并没有一个完全一一对应的关系,这就要求材料工程师应用有关知识来综合考虑。
许多材料标准和制造标准中,都有若干供用户确认的选择项。
1)这些选择项中,有些是一般的项目,当用户没有指定时,制造商将按自己的习惯去做。
例如,钢管的供货长度、供货状态等都属于这类项目。
2)有些项目则是附加检验项目,这些检验项目不是必需的,只有用户要求时制造商才做。
也就是说,用户可以根据使用条件不同,追加若干检验项目以便更好的控制材料的内在质量。
但提出了这些特殊要求就意味着产品价格的上升,有些检验项目如射线探伤的费用是很高的。
如何追加这些附加检验项目,应结合使用条件和产品的价格综合考虑,有时要把握好这个尺度是很难的。
c.新材料、新工艺应用方面积极采用新材料,支持新材料、新工艺的开发和应用,可以有效地降低建设投资,又能满足生产工艺对材料的要求。
例如:用渗铝碳钢代替不锈钢用于抗硫和有机酸的腐蚀;用碳钢与不锈钢的复合材料代替纯不锈钢材料;用焊接质量有保证的有缝钢管代替无缝钢管;等等。
2常用材料的应用限制2.1铸铁常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
一般限制条件:1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道;2)不得用于输送介质温度高于150℃或表压大于2.5MPa的可燃流体管道;3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;4)不得用于输送温度和压力循环变化或管道有振动的条件下。
实际上,可锻铸铁经常被用于不受压的阀门手轮和地下管道;球墨铸铁经常被用于工业用管道中的阀门阀体。
2.2普通碳素钢限制条件:a. 沸腾钢1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;b. 镇静钢1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。
2) 当用于有应力腐蚀开裂敏感的环境时,本体硬度及焊缝硬度应不大于HB200,并对本体和焊缝进行100%无损探伤;c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢1)含碳量不得大于0.24%。
2) GB700标准给出了四种常用的普通碳素结构钢牌号,即:Q235A(F、b),Q235B(F、b)、Q235C、Q235D。
其适用范围如下:Q235-A·F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;不得用于易燃,毒性程度为中度、高度或极度危害介质的管道。
Q235-A 钢板:设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;不得用于液化石油气、毒性程度为高度或极度危害介质的管道。
Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;不能用于高度和极度危害介质的管道。
Q235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;2.3优质碳素钢优质碳素钢是压力管道中应用最广的碳钢,对应的材料标准有:GB/T699、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB9948、GB6479等。
这些标准是根据不同的使用工况而提出了不同的质量要求。
它们共性的使用限制条件:a.输送碱性或苛性碱介质时应考虑有发生碱脆的可能,锰钢(如16Mn)不得用于该环境;b.在有应力腐蚀开裂倾向的环境中工作时,应进行焊后应力消除热处理,热处理后的焊缝硬度不得大于HB200。
焊缝应进行100%无损探伤。
锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中;c.在均匀腐蚀介质环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算,如果核算结果证明选用碳素钢是合适的,应给出足够的腐蚀余量,并采取相应的其它防腐蚀措施;d.碳素钢、碳锰钢和锰钒钢在425℃及以上温度下长期工作时,其碳化物有转化为石墨的可能性,因此限制其最高工作温度不得超过425℃(锅炉规范则规定该温度为450℃);e.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。
f.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件;g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;h.用于高压临氢、交变载荷情况下的碳素钢材料宜是经过炉外精炼的材料。
2.4铬钼合金钢常用的铬钼合金钢材料标准有GB9948、GB5310、GB6479、GB3077、GB1221等,其使用限制条件如下:a.碳钼钢(C-0.5Mo)在468℃温度下长期工作时,其碳化物有转化为石墨的倾向,因此限制其最高长期工作温度不超过468℃;b.在均匀腐蚀环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算,同时给出足够的腐蚀余量;c.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;d.在高温H2+H2S介质环境下工作时,应根据Nelson曲线和Couper曲线确定其使用条件;e.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;f.在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止回火脆性问题。
g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。
2.5不锈耐热钢压力管道中常用的不锈耐热钢材料标准主要有GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。
其共性的使用限制条件如下:a.含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止475℃回火脆性破坏,这个脆性表现为室温下材料的脆化。
因此,在应用上述不锈钢时,应将其弯曲应力、振动和冲击载荷降到敏感载荷以下,或者不在400℃以上温度使用;b.奥氏体不锈钢在加热冷却的过程中,经过540~900℃温度区间时,应考虑防止产生晶间腐蚀倾向。
当有还原性较强的腐蚀介质存在时,应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.0.03%)奥氏体不锈钢;c.不锈钢在接触湿的氯化物时,有应力腐蚀开裂和点蚀的可能,应避免接触湿的氯化物,或者控制物料和环境中的氯离子浓度不超过25×10-6;d奥氏体不锈钢使用温度超过525℃时,其含碳量应大于0.04%,否则钢的强度会显著下降。
3常用材料的使用温度。