专题三、典型工业管道材料
11种材质的化工用管材知识应知应会

11种材质的化工用管材知识应知应会化工用管的种类按材质分:金属用管和非金属用管金属用管铸铁管、有缝钢管、无缝钢管、铜管、铝管、铅管。
①铸铁管:铸铁管是化工管路中常用的管道之一。
由于性脆及连接紧密性较差,只适用于输送低压介质,不宜输送高温高压蒸汽及有毒、易爆性物质。
常用于地下给水管、煤气总管和下水管道。
铸铁管的规格以Ф内径×壁厚(mm)表示。
②有缝钢管:有缝钢管按使用压力分普通水煤气管(耐压0.1~1.0MPa)和加厚管(耐压1.0~0.5MPa)。
一般用于输送水、煤气、取暖蒸汽、压缩空气、油等压力流体。
镀锌的叫白铁管或镀锌管。
不镀锌的叫黑铁管。
其规格以公称直径表示。
最小公称直径6mm,最大公称直径150mm。
③无缝钢管:无缝钢管的优点是质量均匀强度较高。
其材质有碳钢、优质钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢。
因制造方法不同,分为热轧无缝钢管和冷拔无缝钢管两种。
管道工程中管径超过57mm时,常用热轧管,57mm以下时常用冷拔管。
无缝钢管常用于输送各种受压气体、蒸气和液体,能耐较高温度(约435℃)。
合金钢管用于输送腐蚀性介质,其中耐热合金管耐温可达900-950℃。
无缝钢管的规格以Ф内径×壁厚(mm)表示。
冷拔管最大外径为200mm,热轧管最大外径630mm。
无缝钢管按用途分为一般无缝管和专用无缝管,如石油裂化无缝管、锅炉无缝管、化肥无缝管等。
④铜管:铜管传热效果好。
主要应用于换热设备和深冷装置的管路,仪表测压管或传送有压力的流体,但温度高于250℃时,不宜在压力下使用。
因价格较贵,一般使用在重要场所。
⑤铝管:铝具有很好的耐蚀性。
铝管常用于输送浓硫酸、醋酸、硫化氢及二氧化碳等介质,也常用于换热器。
铝管不耐碱,不能用于输送碱性溶液及含氯离子的溶液。
由于铝管的机械强度随着温度的升高而显著降低,故铝管的使用温度不能超过200℃,对于受压管路,使用温度将更低。
铝在低温下具有较好的机械性能,故在空气分离装置中大都采用铝及铝合金管。
各种塑料管道的特点与应用

各种塑料管道的特点与应用各种塑料管道的特点与应用塑料管道是一种由塑料制成的管道,其具有重量轻、易安装、成本低廉、抗腐蚀能力强等优点,广泛应用于各个领域。
目前,市场上常见的塑料管道主要包括聚氯乙烯(PVC)管道、聚丙烯(PP)管道、聚乙烯(PE)管道、玻璃钢管道、复合管道等。
一、聚氯乙烯(PVC)管道聚氯乙烯管道是一种由聚氯乙烯(PVC)为原料制成的管道,具有其硬度高、耐磨损、耐热性能好、耐腐蚀、绝缘性好等特点,在市场上得到了广泛的应用。
目前,聚氯乙烯管道已经取代了传统的铁质管道,应用于建筑、化学、制药、食品等行业。
在家用和工业用水管道方面,PVC管道的优点也很显著。
二、聚丙烯(PP)管道聚丙烯管道是一种由聚丙烯为原材料的管道,具有韧性好、弹性好、耐腐蚀、耐久性好等优点。
在化学、医药、食品等行业应用非常广泛,尤其是在化学和医药方面管道要求较高的行业。
三、聚乙烯(PE)管道聚乙烯管道是一种由聚乙烯材料制成的管道,其具有较大的柔性、抗冲击性能好、耐腐蚀、重量轻、易安装、成本低廉等优点,在市场上应用非常广泛。
聚乙烯管道在家用和管道输送混凝土等行业中也有非常重要的应用。
四、玻璃钢管道玻璃钢管道是由聚酯树脂和玻纤布复合而成的管道,其具有强度高、耐腐蚀、易加工、寿命长、结构轻巧等优点,在市场上得到了广泛的应用。
玻璃钢管道在化工、石油、食品、冶金等行业中应用非常广泛,已经成为一种新型、高强度、耐腐蚀、优质管道材料。
五、复合管道复合管道是由两种或两种以上的材料制成的管道,具有良好的综合性能、抗腐蚀性、耐压性等。
复合管道在化工、石油、食品等行业中应用非常广泛。
总之,各种塑料管道各有特点,并且应用领域也不完全相同。
在未来,随着科学技术的不断进步和应用的不断推广,塑料管道将会得到更加广泛的应用。
常用管道材料

1镀锌铁管。
由于镀锌铁管的锈蚀造成水中重金属含量过高,影响人体健康,许多发达国家和地区的政府部门已开始明令禁止使用镀锌铁管。
目前我国正在逐渐淘汰这种类型的管道。
! u m* v8 I2 j2铜管。
铜管是一种比较传统但价格较贵的管道材质,耐用而且施工较为方便。
在很多进口卫浴产品中,铜管都是首选。
价格是影响其使用量的最主要原因,另外铜蚀也是一方面的因素。
3不锈钢管。
不锈钢管是一种较为耐用的管道材料。
但其价格较高,且施工工艺要求比较高,尤其其材质强度较硬,现场加工非常困难,所以装修工程中用得较少。
3 Z2 s2 T/ o' j% D( _, H4铝塑复合管。
铝塑复合管是目前市面上较为吃香的一种管材,由于其质轻、耐用而且施工方便,其可弯曲性更适合在家装中使用。
其主要缺点是在用做热水管时,长期的热胀冷缩会造成管壁错位以致渗漏。
- N$ {0 G4 [3 L$ }: P5不锈钢复合管。
不锈钢复合管与铝塑复合管在结构上差不多,在一定程度上,性能也比较接近。
同样,由于钢的强度问题,施工仍较困难。
+ i- e. x' w0 [ A& S8 A( a4 j6) PVC管。
PVC聚氯乙烯)塑料管是一种现代合成材料管材。
但近年来科技界发现,能使PVC变得更为柔软的化学添加剂酞,对人体内肾、肝、** 影响甚大,会导致癌症、肾损坏,并破坏人体再造系统,影响发育。
一般来说,由于其强度远远不能适应水管的承压要求,因此极少使用于自来水管。
大部分情况下,PVC管适用于电线管道和排污管道。
7 PP管。
PP管分多种,分别为:(1) PP-B(嵌段共聚聚丙烯)。
由于在施工中采用融接技术。
因此也俗称热融管。
其无毒、质轻、耐压、耐腐蚀,正在成为一种推广的材料;一般来说,这种材质不但适用于冷水管道,也适用于热水管道,甚至纯净饮用水管道。
(2)PP-C改共聚聚丙烯)管。
性能基本同上。
(3)PP-R无规共聚聚丙烯)管。
性能基本同上。
工业管道知识点总结大全

工业管道知识点总结大全一、管道的分类1. 根据管道用途的不同,工业管道可以分为输送管道、处理管道、配管、设备连接管和结构支承管等几种类型。
2. 根据管道介质的不同,工业管道可以分为输油管道、输气管道、输水管道、输煤气管道、输送蒸汽管道、输送化学品管道等多种类型。
二、管道的材质选择1. 金属材质:包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金、镍基合金、钛合金、锆合金等。
2. 非金属材质:包括玻璃钢、塑料、橡胶等。
三、管道连接方式1. 螺纹连接:主要适用于一般压力、温度和介质的工业管道。
2. 焊接连接:主要适用于高压、高温和腐蚀性介质的工业管道。
3. 法兰连接:主要适用于需要频繁拆卸和更换的工业管道。
4. 卡箍连接:主要适用于火灾喷淋系统和卫生管道等工业管道。
5. 管夹连接:主要适用于高压、大口径和特殊结构的工业管道。
四、管道的设计原则及计算方法1. 管道设计原则:根据介质特性、工作压力和温度、管道长度、管径等因素综合考虑,合理确定管道的材质、壁厚、支撑方式、连接方式等。
2. 管道计算方法:包括管道流体力学计算、管道强度计算、管道稳定性计算等。
五、管道的施工及检验1. 管道施工工艺:包括管道开挖、管道敷设、管道焊接、管道对接、管道防腐等。
2. 管道检验方法:包括水压试验、气密性试验、材料分析、焊缝检验等。
六、管道的运行及维护1. 管道运行管理:包括管道耐压试验、管道泄漏监测、管道保温维护等。
2. 管道事故处理:包括管道泄漏事故、管道堵塞事故、管道腐蚀事故等。
七、管道安全管理1. 管道安全规范:包括燃气管道安全规范、石油管道安全规范、化工管道安全规范等。
2. 管道安全监管:包括管道周围环境监测、管道运行监测、管道安全评估等。
八、管道的节能及环保1. 管道节能技术:包括管道保温、管道换热器、管道节流装置等。
2. 管道环保措施:包括管道尾气处理、管道废弃物处理、管道环境风险评估等。
以上就是工业管道知识点总结的大致内容,每一个部分都是工业管道设计、施工、运行、维护和管理中都非常重要的知识点,工程师在进行工业管道设计和管理时,必须熟练掌握这些知识。
化工管道材质介绍

化工管道材质介绍碳钢:主要指碳的质量分数小于 2.11%而不含有特意加入的合金元素的钢。
有时也称为普碳钢或碳素钢。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
1.普通碳素钢例Q235-A·F,表示σs≥235MPa。
A表示质量等级,有ABCD 四个质量等级。
其中A>B>C>D.F表示沸腾钢。
按脱氧方式的不同可分为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)和特殊镇静钢(TZ);2.优质碳素钢例45、65Mn、08F ,表示金属含碳量的万分数。
应用于制造重要机械零件的非合金钢,一般都要经过热处理之后使用。
08F,碳的质量分数低,塑性好,强度低,用于冲压件如汽车和仪表外壳; 20,塑性和焊接性好,用于强度要求不高的零件及渗碳零件,例如机罩、焊接容器,小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等; 45,40Mn,经调质后综合力学性能良好,用于受力较大的机械零件,如齿轮、连杆、机床主轴等; 60、65Mn钢具有较高的强度;用于制造各种弹簧、机车轮缘、低速车轮。
铸铁:含碳量较高的铁,质脆,不能锻压,用来炼钢或铸造器物。
含碳量在2%以上的铁碳合金。
302,304,316不锈钢:302是1Cr18Ni9的钢,304不锈钢化学牌号为06Cr19Ni10. 316不锈钢,18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。
316不锈钢化学成分:C≤0.08,Si≤1.00,Mn≤2.00,P≤0.035,S≤0.03,Ni:10.0-14.0,Cr:16.0-18.5,Mo:2.0-3.0。
青铜:以锡为主要合金元素的铜基合金。
蒙乃尔合金:蒙乃尔合金又称镍合金,是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。
蒙乃尔合金耐腐蚀性好,呈银白色,适合作边丝材料。
该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。
管道材料有哪些

管道材料有哪些管道材料是指用于输送液体、气体、固体等物质的管道系统中所使用的材料。
在不同的工程领域中,管道材料的选用对于工程的安全性、可靠性和经济性都有着重要的影响。
下面将介绍一些常见的管道材料。
首先,金属材料是常见的管道材料之一。
金属材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
碳钢管道具有良好的强度和耐腐蚀性能,广泛应用于石油、化工、供水等领域。
不锈钢管道具有耐腐蚀、耐高温的特点,适用于化工、医药、食品等行业。
铝合金管道具有轻质、耐腐蚀的特点,适用于空调、暖通等领域。
其次,塑料材料也是常见的管道材料之一。
塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等。
聚乙烯管道具有良好的耐腐蚀性能和低成本,广泛应用于城市供水、排水、天然气输送等领域。
聚氯乙烯管道具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,适用于化工、建筑、电力等领域。
聚丙烯管道具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能,适用于化工、医药、食品等行业。
此外,复合材料也是一种常见的管道材料。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有各种原材料的优点。
例如玻璃钢管道是一种常见的复合材料管道,具有良好的耐腐蚀性能、轻质、高强度等特点,适用于化工、污水处理、海洋工程等领域。
最后,陶瓷材料也在一些特殊领域中得到应用。
陶瓷管道具有良好的耐磨损、耐高温、耐腐蚀的特点,适用于煤化工、冶金、电力等领域。
综上所述,管道材料的选择应根据具体的工程要求、介质特性、使用环境等因素进行综合考虑。
不同的管道材料具有各自的特点和适用范围,工程设计人员应根据实际情况进行合理的选择,以确保管道系统的安全、可靠和经济运行。
管道的材料

管道的材料
管道的材料有很多种,根据不同的使用需求和环境条件,选择合适的材料非常重要。
下面将介绍常用的几种管道材料。
一、金属材料
1. 镀锌钢管:镀锌钢管是一种经过热镀锌处理的钢管,具有耐腐蚀、抗压能力强的特点,常用于给水、排水、天然气等领域。
2. 不锈钢管:不锈钢管具有耐腐蚀、抗高温、抗压等优点,常用于化学工业、石油、食品加工等领域。
3. 铸铁管:铸铁管是以铁为主要成分,加入一定比例的碳、硅、锰等杂质,具有耐腐蚀、耐高温、承压能力强的特点,常用于城市给水、燃气等领域。
二、塑料材料
1. PVC管:聚氯乙烯管具有耐腐蚀、绝缘、抗压强度高等特点,是目前最常用的塑料管材,广泛应用于建筑工程、排水、供水等领域。
2. PP管:聚丙烯管具有优良的耐腐蚀性能、抗冲击性能和尺
寸稳定性,常用于化工、电镀、制药等领域。
3. PE管:聚乙烯管具有耐腐蚀、抗冲击、耐热性能好的特点,常用于供水、燃气管道等领域。
三、复合材料
1. 碳纤维复合材料:碳纤维复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,适用于石油、天然气、航空航天等领域。
2. 玻璃钢管:玻璃钢管是以玻璃纤维为增强材料,耐腐蚀树脂作为基体材料制成的管道,具有耐高温、耐腐蚀、良好的机械
性能,广泛应用于化工、给排水、暖通空调等领域。
四、陶瓷材料
1. 陶瓷管:陶瓷管是以高纯度氧化铝等为原料,经过专业工艺制成的管道,具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点,常用于煤电、石油、化工等领域。
总之,管道的材料选择需要综合考虑各方面因素,包括使用环境、介质特性、工程要求等。
在选材过程中需要根据具体情况权衡各种因素,选择最适合的管道材料,以确保管道的安全、稳定运行。
管道材料有哪些

管道材料有哪些管道材料是用于制造各种类型管道的材料。
根据不同的用途和要求,管道材料可以分为多种类型。
以下是常见的管道材料:1. 铁管:铁管是最常见和广泛使用的管道材料之一。
它可以分为铸铁管和钢管两种类型。
铸铁管具有良好的耐腐蚀性和强度,常用于市政供水管道和下水道。
钢管具有更高的强度和耐压性,常用于石油、化工、天然气等领域。
2. 不锈钢管:不锈钢管是一种具有良好耐腐蚀性和高温强度的管道材料。
它广泛用于化工、石油、食品、医药等领域。
不锈钢管根据其材质可以分为不锈钢304管和不锈钢316管等不同型号。
3. 铜管:铜管具有良好的导热性和电导性。
它广泛应用于空调、制冷、供水等领域。
铜管有多种规格和类型,如直缝无缝铜管、螺旋焊铜管等。
4. 塑料管:塑料管材是一种轻便、易安装的管道材料。
常用的塑料管材有聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP)管、聚丁烯(PB)管等。
它们被广泛应用于建筑、供水、排水和化工等领域。
5. 预应力管:预应力管是一种具有高强度和耐久性的管道材料。
它经过特殊的处理使其具有预应力效应,能够承受大范围的压力和重量。
预应力管常用于桥梁、隧道和大型建筑等工程。
6. 玻璃纤维管:玻璃纤维管是一种轻便、坚固和耐腐蚀的管道材料。
它广泛应用于化工、环保、海洋等领域。
玻璃纤维管具有良好的绝缘性能和抗温性能。
7. 石棉水泥管:石棉水泥管是一种经过特殊处理的水泥管。
它具有良好的耐酸碱和耐压性能,广泛应用于给水、排水和通风等领域。
总的来说,这些是常见的管道材料。
根据具体的工程和需求,选择适合的管道材料非常重要。
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1.2屈服强度:是金属材料发生屈服现象时的屈服 极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力。 对于有屈服现象(屈服平台)的材料,通常分为上 屈服强度和下屈服强度。上屈服强度,用符号ReH 表示,是指试样发生屈服而力首次下降前的最高应 力;下屈服强度,用符号ReL表示,是指在屈服期 间,不计初始瞬间效应时的最低应力。 对于无明显屈服现象出现的金属材料,通常用规定 塑性延伸强度Rp、 规定总延伸强度Rt、规定残余 延伸强度Rr来表示,如Rp0.2,Rt0.5,Rr0.2。
按冶炼方法分类 1)按炉种分类 ①平炉钢:酸性平炉钢;碱性平炉钢。 ②转炉钢:酸性转炉钢;碱性转炉钢。 或底吹转炉钢;侧吹转炉钢;顶吹转炉钢。 ③电炉钢:电弧炉钢;电渣炉钢;感应炉钢;真空自耗炉 钢;电子束炉钢。 2)按脱氧程度和浇注程度分: 沸腾钢(F);半镇静钢(b); 镇静钢(Z);特殊镇 静钢(TZ)。
选用压力管道的材料,要求它具有较高的强度,保 证管道承受压力等载荷和减小管道的壁厚。但是, 高强度钢往往塑性和韧性都较差,焊接时也较容易 产生裂纹等缺陷。同时,某些介质的应力腐蚀,对 高强度钢也比较敏感。例如液氨、硫化氢等的应力 腐蚀都与材料的强度有密切关系。因此必须根据管 道的使用条件(压力、温度、介质特性等)选用合 适的强度,在保证塑性韧性和可焊性的前提下,力 求提高材料的强度级别。
按化学成份:
碳素钢简称“碳钢”:除铁、碳外源自要含有少量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0.25% 中碳钢——含碳量0.25~0.6% 高碳钢——含碳量大于0.6%
合金钢:除碳钢所含元素外,还含有其它一些合金 元素Cr、Ni Mo、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%
1.2.3无缝钢管分类 按材料成分:碳素钢无缝钢管、合金钢无缝钢管和不锈 钢无缝钢管; 碳钢:如10、20钢; 合金钢:如12CrMo(A30122)、20MnMoB(A72202) 不锈钢:如06Cr19Ni10(S30408)、10Cr17(S11710)。 按制造工艺分:热轧(挤压、扩)钢管和冷拔(轧)无 缝钢管。 按用途分:锅炉压力容器用、石油天然气输送用、油气 井油管/套管用、低压流体输送用„„;
1.2.4焊接钢管分类 按材料成分:碳素钢焊接钢管、合金钢焊接钢管和 不锈钢焊接钢管; 按成型焊接方法分:直缝高频焊接钢管(HFW)、 直缝埋弧焊接钢管(SAWL)、螺旋缝埋弧焊接钢管 (SAWH )、激光焊接钢管(LW)、氩弧焊接钢管 (TIG)、等离子焊接钢管„„.. 按用途分:石油天然气输送管道用、油气井油管/ 套管用、普通流体输送管道用、桩用„„;
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。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。
1.1抗拉强度:是金属由均匀塑性变形向局部集中 塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下 的最大承载能力。 抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉 伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的, 但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中 变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材 料,它反映了材料的断裂抗力。 抗拉强度符号为Rm(旧国标规定抗拉强度符号为 σ b),单位为MPa。
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: 亚共析钢(铁素体+珠光体) 共析钢(珠光体) 过共析钢(珠光体+渗碳体) 莱氏体钢(珠光体+渗碳体) 2)正火状态的: 珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢。 3)相变或部分发生相变的。
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。
材料的使用性能-力学性能-塑性 2.塑性:指在外力作用下,材料能稳定地发生永久变形 而不破坏其完整性的能力。一般用断后伸长率A%和/或 断面收缩率Z%来表示;延伸率A和断面收缩率Z的值越大, 说明材料的可塑性或变形能力越大。
按用途分类 1)建筑及工程用钢:普通碳素结构钢;低合金结构钢; 钢筋钢。 2)结构钢:机械制造用钢;弹簧钢;轴承钢 3)工具钢:碳素工具钢;合金工具钢;高速工具钢。 4)特殊性能钢:不锈耐酸钢;耐热钢;电热合金钢;耐 磨钢;低温用钢;电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉、压力容器 用钢、农机用钢等。
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。
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。
通常在压力管道设计、安装过程中,所选用的金属 材料大多以力学性能为主要依据,因此熟悉和掌握 金属材料的力学性能是非常重要的。 材料的使用性能-力学性能-强度 1.强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形或断裂的 能力。钢的强度指标有抗拉强度和屈服强度、疲劳 强度、蠕变强度等。而其中以抗拉强度和屈服强度 为钢材最常用的强度指标。强度指标的单位按国际 单位制,单位为MPa(兆帕)。
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.)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;
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)
按供货状态分类 热轧态;正火态;冷轧态(冷拉 态);退火态;锻钢;铸钢;预硬化态。 材料牌号的表示方法和含义见GB/T221-2008《钢铁 产品牌号表示方法》
1.2.2压力管道用管材分类 按材料属性分:金属管和非金属管; 根据金属的颜色和性质等特征,将金属分为黑色金 属和有色金属。 按用途分:锅炉压力压力器用钢管、石油天然气输 送管道用钢管、 油气井油管/套管用钢管、低压流 体输送用钢管、结构用钢管„„ 按制造工艺分:无缝钢管和焊接钢管。 其他分类方法……
衡量强度性能的指标主要是抗拉强度和屈服强度。 屈服强度小于300MPa称为低强度钢,一般是低碳钢 材料;屈服强度在300~550MPa之间的称为中强度 钢,一般是低合金钢材料。屈服强度高于600MPa~ 1000MPa的高强度低合金钢在超高压管道中使用。 因为高强度钢焊接性能明显下降,极易产生焊接裂 纹。
使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠 性和使用寿命 工艺性能决定了材料被加工的难易程度,它对制 造成本、生产效率、产品质量有重要影响
使用性能 对于使用性能-物理性能 物理性能:是金属固有的属性,包括密度、熔点、 导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。由于材料用 途不同,对其物理性能要求也有所不同。例如,飞 机零件常选用密度小的铝、镁、钛合金来制造;设 计电机、电器零件时,常要考虑金属材料的导电性 等。 金属材料的物理性能有时对加工工艺也有一定的影 响。例如,高速钢的导热性较差,锻造时应采用低 的速度来加热升温,否则容易产生裂纹;
而材料的导热性对切削刀具的温升有重大影响。又 如,锡基轴承合金、铸铁和铸钢的熔点不同,故所 选的熔炼设备、铸型材料等均有很大的不同。 对于使用性能-化学性能 化学性能:金属在化学介质作用下所表现出来的性 能,包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。 对于腐蚀介质中或在高温下工作的管道,由于比在 空气中或室温时的腐蚀更为强烈,故在设计这类管 道时应特别注意金属材料的化学性能,要采用化学 稳定性良好的合金。