工艺管道、阀门基础知识培训

材料常用性能-力学性能
硬度-金属抵抗比它更硬物体压入其表面的能力 硬度试验指标-有布氏硬度和洛氏硬度
布氏硬度用HB表示，当压头为钢球时表示为HBS，当压头 为硬质合金球时表示为HBW； 洛氏硬度用HRA、HRB或HRC表示，常用HRC。
冲击韧性-以很快的速度作用于工件上的载荷称为冲击载荷 材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性 冲击韧性指标-冲击韧性值σk
金属材料承受的交变应力σ小于σD时，应力循环到无数次也不会发 生疲劳断裂 当σ大于σD时，材料在经过一定循环次数后，将发生疲劳断裂。
金属材料
由金属元素或以金属元素为主形成的、具有金属特性 的物质称为金属材料
铁和以铁为基的合金（黑色金属），如钢、铸铁 和铁合金 非铁合金（有色金属），如铜及其合金、铝及其 合金、铅及其合金 钢分为非合金钢（碳钢）、低合金钢和合金钢 都是铁和碳为主的合金 含碳量＜2.11%的称为钢 大于2.11%的称为铸铁 根据钢中是否添加合金元素，把钢分为碳素钢和 合金钢两种。 碳钢占全部结构、零件和工具材料90%左右，合金 钢仅占10%
σk越大，材料的冲击韧性越好，材料越抗冲击 冲击韧性随温度的降低而减小，低于某一温度冲击韧性发生剧 降，材料呈现脆性，该温度称为脆性转变温度
对于低温工作的设备来说，其选材应注意韧性是否足够。
材料常用性能-力学性能
疲劳-许多机械零件，如轴、齿轮、弹簧受到大小不同和方向变化的交变 载荷作用，材料在应力小于其强度极限下，经一定循环次数后，无显著外 观变形却会发生断裂 疲劳断裂不产生明显的塑性变形，突然发生，具有很大的危险性，造成 严重事故 材料抵抗疲劳能力的指标-疲劳极限σD
弹簧钢 轴承钢 工具钢 特殊性能钢（如不锈钢、耐热钢等）
有色金属 ： 按合金成分
纯铜（紫铜）
铜及其合金
铜锌合金（黄铜） 铜锡合金（锡青铜）
无锡青铜（铝青铜）
铝及铝合金
轻金属及合金
钛及钛合金
镁及镁合金
铅、锡及合金
其他有色金属及合金
锌及合金
镍、钴及合金
金属材料-碳钢
碳素钢-碳钢，牌号用二位数字表示，数字表示钢中 的平均含碳量的万分之几。如含碳量0.20%的优质碳 素钢表示为20＃钢。根据钢中含锰量的不同，分为普 通含锰钢和高锰钢，如16Mn(或16锰） 钢的碳含量相对较低，性质是强而韧，铸铁碳含量 高，性质是硬而脆
普通碳钢性能和应用
Q235属于低碳钢，用途最广 其塑性、韧性优良，通ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ热轧成钢 板、型钢、钢管、钢筋 Q235-A钢有良好的加工工艺性能， 板材常用来焊制常温低压容器外壳， 棒料常用来制作螺栓、螺母和支架等
优质碳钢牌号
仅用两位数字来表示，钢中平均含碳量的万分 之几
如20钢的平均含碳量为0.20%，即万分之 20。 对每一个钢号，国家标准都规定了化学成分范 围和应达到的机械性能指标 钢号按顺序有：08、10、15、20、25、30、 35、40、45、50等 专门用途的钢材 锅炉用钢和压力容器用钢在钢号末尾分别表 上“g”或“R”字样 需进行机械性能特殊项目的检验 制造锅炉用的碳钢，牌号有20g、22g 制造压力容器用的碳钢有20R等。
常用材料性能
工艺性能（制造）-材料制造中的特性 铸造、锻造、焊接和切削加工性能 材料制造性能的好坏直接影响制造成本
使用性能-使用过程中的特性 物理、化学和力学性 物理性能是材料所固有的属性，包括密度、 熔点、导电性、导热性、热膨胀性和磁性等 化学性能是指材料抵抗各种化学介质作用的 能力，包括高温抗氧化性、耐腐蚀性等。 力学性能：强度、塑性、硬度、冲击韧性、 疲劳
常用材料性能-力学性能
强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力，破坏对应有两种情况 发生较大的塑性变形，在外力去除后不能恢复到原来的形状和尺寸 发生断裂
强度指标： 屈服点（σs）-抵抗发生塑性变形的能力，σs越高则越不易发生塑性 变形； 抗拉强度（σb）-抵抗发生断裂的能力，σb越高则越不易发生断裂
塑性：材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力 发生较大的塑性变形而不破坏则称材料的塑性好 塑性指标有伸长率δ和断面收缩率ψ，值越大，塑性越好 对加工和使用意义重要 低碳钢塑性较好，可进行压力加工 普通铸铁塑性差，不能进行压力加工，能进行铸造 材料具有一定的塑性，不致因超载而突然破断，增加使用安全可靠性。
普通碳钢牌号
以“Q”加三位数字表示，如Q215、Q235 “Q”代表结构钢屈服点“屈”字的汉语拼音的 首位字母，后面的三位数字表示该钢种在厚度小 于16mm时的最低屈服点 钢的牌号尾部可用A、B、C、D表示钢的质量等 级 A级为普通级，B、C、D表示硫、磷含量较低的 优等级别。D级质量最高，A级质量最低。
吉木乃广汇液化天然气工厂培训课件-9
工艺管道、阀门 基础知识培训
二○一一年十月三十一日
课程内容
一、常用材料基础知识 二、工艺管道基础知识 三、阀门基础知识
一、常用材料基础知识
材料是构成LNG工厂工艺管道、设备的物质基础，正确使用材料极其重要 高温、高压、低温、易燃、易爆、腐蚀性操作条件，要求设备、管道、 阀门：①连续运转的安全可靠性②足够的机械强度③优良的耐腐蚀性能④ 密封性好⑤高效率和低能耗 合理选用材料，可保证设备正常安全运行，完成生产计划，节约材料和 投资，延长设备使用寿命与检修周期。
按化学成分 按质量分类
碳素钢
低碳钢（含碳量<0.25%） 中碳钢（含碳量0.25%~0.6%） 高碳钢（含碳量>0.6%）
合金钢
低合金钢（合金元素含量<5%） 中合金钢（合金元素含量5~10%） 高合金钢（合金元素含量>10%）
普通钢 优质钢 高级优质钢
按用途分类
建筑钢 碳素结构钢
结构钢 合金结构钢
普通碳钢牌号
牌号的最后面可用符号标志其冶炼时的脱氧程 度，如对未完全脱氧的沸腾钢标以符号“F”
沸腾钢指钢在冶炼末期，仅用脱氧剂脱氧， 钢液中留有FeO,在浇筑和凝固时，钢液中不 断析出CO，产生类似沸腾的现象
FeO+C=Fe+CO 对完全脱氧的镇静钢标以符号“Z”或不标符号 半镇静钢标以“b” 特别镇静钢符号“TZ” 如Q235-B表示最低屈服点235MPa的B级碳素 钢（镇静钢）；Q215-A.F表示最低屈服点 215MPa的普通等级碳素结构钢（沸腾钢） 沸腾钢成本很低，机械性能比镇静钢差