現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件及維護(hù)注意事項(xiàng)系列培訓(xùn)一金屬材料課件

1、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件及維護(hù)注意事項(xiàng)系列培訓(xùn)一 金屬材料 2010年10月22日現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件及維護(hù)注意事項(xiàng)系列培訓(xùn)一 金屬材料 1、1949年12月某日英國(guó)一艘5萬(wàn)噸油輪?？吭谀掣劭冢稳赵绯堪l(fā)現(xiàn)從其中斷裂，當(dāng)時(shí)氣溫為零下42攝氏度，風(fēng)力6級(jí)，請(qǐng)問(wèn)大家這是什么原因？2、1969年我國(guó)與前蘇聯(lián)在東北珍寶島烏蘇里江邊作戰(zhàn)時(shí)傷亡慘重。我方槍膛、大炮炮膛均被打爆，坦克鏈條斷裂，當(dāng)時(shí)氣溫零下45攝氏度，請(qǐng)問(wèn)這又是什么原因？3、你如何解釋1979年12月烏石化精餾塔地腳螺栓斷裂？4、2002年獨(dú)山子乙烯火炬分離罐為何出現(xiàn)裂紋？提問(wèn)1、1949年12月某日英國(guó)一艘5萬(wàn)噸油輪?？吭谀掣劭?，次日黑色金屬-鐵、錳、鉻及它們

2、的合金有色金屬-除黑色金屬以外的金屬及它 們的合金一、金屬材料的分類金屬可分為兩類：黑色金屬 有色金屬黑色金屬-鐵、錳、鉻及它們的合金一、金屬材料的分類1、黑色金屬鐵和鋼生鐵C%=2.23.8%及其他一些元素 鋼C%=0.02181.5%及其他一些元 素 2、有色金屬：鋁、銅、錫、鉛、鋅、 、W 、 等及其合金 1、黑色金屬 2、有色金屬：鋁、銅、錫、鉛、鋅、 二、金屬的機(jī)械性能及其他性能1、機(jī)械性能 a、抗拉強(qiáng)度-金屬在外力作用下抵抗 塑性變形和斷裂的能力。 抗拉強(qiáng)度- 屈服強(qiáng)度- 彈性極限-FxyEsKB斷裂低碳鋼的拉伸曲線二、金屬的機(jī)械性能及其他性能FxyEsKB斷裂低碳鋼的拉伸曲b、屈

3、服強(qiáng)度 指在外力作用下金屬材料開(kāi)始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)的抵抗力。c、彈性極限材料由彈性變形過(guò)度到彈塑性變形的應(yīng)力 。d、硬度（HB、HR、HV)金屬抵抗硬物壓入的能力。 硬度和強(qiáng)度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在使用時(shí)可測(cè)硬度再換算出強(qiáng)度。b、屈服強(qiáng)度c、彈性極限d、硬度（HB、HR、HV)金屬抵e、沖去韌性 材料抵抗沖擊負(fù)荷而不破裂的能力。沖擊韌性 值與溫度有關(guān)。高低波動(dòng)脆性轉(zhuǎn)變溫度（脆性臨界轉(zhuǎn)變溫度）溫度對(duì) 值的影響如Q235在- 20 開(kāi)始出現(xiàn)脆性轉(zhuǎn)變，所以我們園區(qū)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)均選用Q235C。e、沖去韌性 高低波動(dòng)脆性轉(zhuǎn)變溫度（脆性臨界轉(zhuǎn)變溫度）f、金屬疲勞 機(jī)械零部件在交變負(fù)荷作用下突然斷裂，如離心

4、機(jī)的軸，變壓吸附塔承壓部門(mén)等。鋼鐵 有色金屬g、金屬蠕變 金屬在高溫長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力作用下，即使應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 但也產(chǎn)生變形的現(xiàn)象。 蠕變強(qiáng)度是指零部件在高溫長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷作用下，材料抵抗塑性變形的能力。 鋼 ：250 15 ：500 12 ：600f、金屬疲勞g、金屬蠕變2、金屬的物理性能 a、導(dǎo)電性 b、導(dǎo)磁性 c、熔點(diǎn)2、金屬的物理性能3、金屬的化學(xué)性能腐蝕性 金屬在某種介質(zhì)中發(fā)生了某種反應(yīng)逐漸遭到破壞的過(guò)程。腐蝕又分：1）、化學(xué)腐蝕單純的化學(xué)腐蝕造成的腐蝕（高溫氧化）2）、電化學(xué)腐蝕金屬在酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)而引起的腐蝕。 （必須具備三個(gè)條件：有電位差；有電解質(zhì)溶液；發(fā)生接觸）3、金屬

5、的化學(xué)性能腐蝕性三、鋼的分類及選用原則1、鋼的分類a、按澆注狀態(tài)分：沸騰鋼 半鎮(zhèn)靜鋼 鎮(zhèn)靜鋼b、按鋼材質(zhì)量分：1）、普通碳素鋼 p0.045% s0.055%(GB700-2002)三、鋼的分類及選用原則例如Q235AF表示屈服點(diǎn) =235A表示甲類鋼，只保證機(jī)械性能，不保證化學(xué) 成分B表示乙類鋼，只保證化學(xué)成分C表示特類鋼（機(jī)械性能，化學(xué)成分）F表示沸騰鋼b半鎮(zhèn)靜鋼Z鎮(zhèn)靜剛常見(jiàn)的有槽鋼、角鋼、工字鋼（管廊、鍋爐鋼結(jié)構(gòu)）例如Q235AF表示屈服點(diǎn) =235A表示甲類鋼2）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼 p0.04% s0.04% 主要保證化學(xué)成分 、 、 、 、 ，但價(jià)格比普通碳素鋼高。 符號(hào)用平均含碳量萬(wàn)分之

6、幾表示，08，10，15，2085，共17種。 如 鋼含C0.170.24%，平均0.20%，即萬(wàn)分之20。 注意 由于煉鋼生鐵來(lái)源不一，有些煉鋼生鐵中含 量高，所以優(yōu)質(zhì)碳鋼有15 、20 、40均屬于優(yōu)質(zhì)碳素鋼（c的含量是5的倍數(shù),后加 ）2）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼 2、碳素鋼的性能及其影響因素a、化學(xué)成分對(duì)碳素鋼性能的影響1）、C的影響： C增加HB增加 增加 降低 降低低碳鋼C0.25% 用于焊接結(jié)構(gòu)及壓力容器中碳鋼C=0.250.55% 可焊性差，做軸， 螺栓等高碳鋼C0.55% 硬度高，常用做工具 P使鋼中晶粒粗大，冷脆 S使鋼熱脆 O.N使鋼常出現(xiàn)時(shí)效硬化2、碳素鋼的性能及其影響因素2）、溫

7、度對(duì)碳鋼性能的影響溫度升高 降低例如Q235CZ 20時(shí) = 200時(shí) = 350時(shí) = 溫度升高還會(huì)使碳素鋼的碳石墨化、球化、氧化等。所以常加入 、 Gr 、W、V、 、 等，即合金鋼。2）、溫度對(duì)碳鋼性能的影響3、碳素鋼的應(yīng)用普通碳素鋼-20+400優(yōu)質(zhì)碳素鋼-20+470沸騰鋼0+250 在實(shí)際生產(chǎn)中如何區(qū)別沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼，以免用錯(cuò)？ 一般通過(guò)化驗(yàn)Si的含量沸騰鋼 Si=0%鎮(zhèn)靜鋼 Si=0.12-0.3%3、碳素鋼的應(yīng)用工藝性能及應(yīng)用見(jiàn)表1-1物理性能見(jiàn)表1-2工藝性能及應(yīng)用見(jiàn)表1-1現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件及維護(hù)注意事項(xiàng)系列培訓(xùn)一金屬材料課件現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件及維護(hù)注意事項(xiàng)系列培訓(xùn)一金屬材料課件 四、

8、合金鋼 定義：為了更進(jìn)一步改善和提高鋼的某些性能，在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入了某種或多種合金元素的鋼。 歐美國(guó)家主要加:Gr 、 、 我國(guó)主要加： 、 Si 及稀土元素 四、合金鋼1、合金鋼的牌號(hào)命名法我國(guó)采用：數(shù)字元素符號(hào)數(shù)字元素符號(hào)數(shù)字的表示法如： C0.25% Gr =2% 1.5%,V1.5%, 0Gr13 ,1Gr13 ,2Gr13 2、合金元素在鋼中的作用Gr增多，耐酸性增強(qiáng)，耐熱性增強(qiáng)Gr12%不銹鋼 增多，鋼的晶粒細(xì)化 塑性韌性增強(qiáng)，特別是低溫 沖擊韌性 增加。 增多，熱強(qiáng)度增加，蠕變降低，耐腐蝕性增加。 增多，熱脆性降低，低溫沖擊韌性值增加。V 增多 細(xì)化晶粒，低溫沖擊韌性值增加。

9、1、合金鋼的牌號(hào)命名法2、合金元素在鋼中的作用3、合金結(jié)構(gòu)鋼及壓力容器用鋼a、壓力容器用鋼必須滿足焊接性能及低溫沖擊韌性。常見(jiàn)的有：1） 、Si系列，如16 R，16 SiR 普通容器。2） 、V系列，如15 V，交變負(fù)容器。3） 、 系列，如14 V，高溫壓力容器。4） 、 系列，如09 ，低溫容器。5） 、B系列，如14 VB，高強(qiáng)度壓力容器。3、合金結(jié)構(gòu)鋼及壓力容器用鋼b、合金結(jié)構(gòu)鋼（1）、調(diào)質(zhì)鋼 C=0.250.45%在鋼中加入Gr 、 、 、 、 、 V、B 等元素,使鋼的淬透性提高,保證足夠的強(qiáng)度和韌性。如：40Gr 、40 B、40 VB 使用溫度-20450（2）、彈簧鋼 C=

10、0.450.70%在鋼中加入 、 、Gr 、V等元素。如65 、60 、50GrVA 注意 冷拉成型的 10mm的彈簧鋼絲在冷態(tài)卷制成型后不能淬火，只能在200250低溫退火定型。 b、合金結(jié)構(gòu)鋼 （3）、高溫用鋼 在鋼中加入Gr 、 、 、 ，以提高鋼抗氧性能。 如： 使用溫度800 使用溫度900 12 -40540 15 -40560 650 12 620 650840 700950 9001100（3）、高溫用鋼（4）、低溫用鋼嚴(yán)格控制P、S、O等有害雜質(zhì)。 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（4）、低溫用鋼（5）、抗腐蝕鋼常分為三類：抗硫化氫、抗氫、不銹耐酸鋼、抗硫化氫鋼 、0