【精品】管道常用金属材料.docx

2.1铸铁2・1・1灰口铸铁2.1.2可锻铸铁2.1.3球墨铸铁2.2碳素钢221 •碳素钢的分类2.2.2普通碳素钢2.2.3优质碳素钢2.2.4高级优质碳素钢2.3合金钢2.3.1合金钢分类2.3.2常用合金钢2.4常用金属材料技术条件标准2常用金属材料介绍压力管道中常川的金属材料的分类、特点、用途和表示方法金属材料:黑色金属：通常指铁和铁的合金有色金属：指铁及铁合金以外的金属及其合金黑色金属根据它的元素组成和性能特点分为三大类•即铸铁、碳素钢及合金钢2.1铸铁铸 铁：含碳量大于2.06%的铁碳合金♦真正有工业应川价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%♦铸铁的主耍成分除铁Z外，碳和硅的含量也比较高由于铸铁中的含碳量较希，使得其中的 大部分碳元素已不再以Fe3C化合物存在，而是以游离的石墨存在性能特点：是可焊性、塑性、韧性和强度均比较差，一般不能锻，但它却具有优良的铸造性、减摩性、切削加工性能，价格便宜用途：常川作泵机座、低压阀体等材料；地卜•低压管网的管子和管件根据铸铁中石墨的形状不同将铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁2.1.1灰口铸铁：石墨以片状形式存在于组织中的铸恢称之为灰口铸铁。

♦灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁索体和游离石墨共存，断口呈灰色，灰口铸铁也因此 而得名灰口铸铁的各项机械性能均较差，工程上很少使川2.1.2可锻铸铁：经过长时间石墨化退火，使石墨以团絮状存在于铸铁组织中，此类铸铁称为可 锻铸铁性能特点：强度、塑性、韧性均优于灰口铸铁，其延伸率可达12%；但可锻铸铁制造工艺 复杂，价格比较高♦由于可锻铸铁具有一定的塑性，故”可锻“的名称也由此而出,其实它仍为不可锻用 途：可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等根据断面颜色或组织的不同，可锻铸铁又分为黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和珠光体可锻铸 铁三种常用的是黑心可锻铸铁2・1・3球墨铸铁:是通过在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理,并加入少量的 孕育剂以促进石墨化，在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸铁性能特点：球機铸铁的各项性能指标均优丁•可锻铸铁，比可锻铸铁价格便宜用 途：可代替可锻铸铁用在较苛刻条件下用途更广泛铸铁命名：根据GB9439的规定铸铁的牌号表示力法:QT400-15 QT450-10 KTH330-8I 延伸率(%) (MPa) “球铁”汶语拼音第一4^字母2.2碳素钢碳素钢：含碳量小于等于2.06%的铁碳合金称为碳索钢。

工业纯铁CW0.04%的Fe、C合金 低碳钢a.按化学成分 中碳钢(含碳量〉高碳钢221 •碳素钢的分类CW0.25%的钢(强度低塑性好焊接性能好Q235A 2呃、20用于管#压容) 00.25-0.60%的钢.强度及劉揺中，用于紧固件和锻件如35 00.60%的钢 强度和硬度高、望性差，可制作弹簧、钢丝绳等.如65Mn (c=0.62~0.7)产甲类钢A按机械性能供应钢Al, A2, A3-A7C普通碳素钢‘ 乙类钢B按化学成分供应的钢Bl, B2,…B7等 (贾0・05%S W0.05%) C 按机化学成分 C1,C2,C3-C

锻钢用锻造方法生产的各种锻材和锻件锻钢的质量和机械性能都优于铸钢，能承 e.按成型方法 受大冲击力的作用，用于重要的受力零件7-热轧钢 表面质量及尺寸楕度较差，不能轧制细、薄的钢材.主要用来生产 J 型钢、钢管、钢板等大型钢材.轧钢、冷轧钢 与热轧相比，表面光洁、尺寸精确、机械性能好.常用来轧制表 面质虽优良和尺寸蒂确的板、管、带等细薄产品・\冷拔钢以热轧钢为原料，在冷态下进行多次拉拔而成的各种钢材特点：精度高、 表面质量好主要用于生产钢丝和小直径园钢和钢管2.2.2普通碳素钢♦普通碳素钢与优质碳素钢相比,山于它的有害杂质元素S、P含量和对较高,综合机械性能 和耐蚀性较差，故不宜用在较車要的场合，但普通碳素钢价格便宜，故工程上常用丁各种钢构 架、支吊架等，而流体输送管道上使用时常给与一定的限制♦普通碳素钢根据冶炼过程的脱氧程度分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢二种沸腾钢：在浇铸前不用硅和铝脱氧，钢液中含氧量多，浇注及凝固吋会产生大量co气泡，在 钢锭模内产牛沸腾现象，这类钢叫沸腾钢沸腾钢冷凝后没冇集中缩孔,因而成材率高，成本低,表血质量及深冲性能好但因含氧量高, 成分偏析人,内部杂质多,抗腐蚀性和机械性能差“且容易发生时效硬化和钢板的分层,故不宜 作重要川途。

镇静钢：而脱氧较完全，浇铸时钢水在钢锭模内不产牛co气体，这类钢叫镇静钢成材率低，成木高但镇静钢中气体含量低，吋效倾向小，钢镜中气泡、瞬i松较少，质量较好半镇静钢：进行中等程度脱氧,介于沸腾钢和镇静钢之间的钢叫普通碳素钢的表示方法和代号按GB700标准—F沸腾钢，b半镇静钢，镇静钢省略质量等级号,A级不做冲击试验卫级做常温V形缺口冲击试验;C、D两级常用在重要场合下材料的屈眼强度,MPa・分别为195、215、235、255、275五个等级 “屈”字汉语拼音笫一个字母♦压力管道中常川的普通碳素结构钢牌号为Q235A（F、b）、Q235B（F、b）、Q235C、Q235D四种，这些牌号的质量要求是顺次提高的材料标准为GB7002.2.3优质碳素钢♦优质碳素钢中的有害杂质元索S、P比普通碳索钢低，不仅如此，二者的冶炼方法也多有不 同,普通碳素钢多用成本最低转炉冶炼，而优质碳钢则采用平炉或纯氧顶吹转炉冶炼,脱氧较 好，杂质含量较低,故其综合机械性能、耐蚀性等均优于普通碳索钢优质碳索钢与高级优质 碳素钢相比，价格不高,H是工程上应川最广泛的碳素钢♦优质碳素钢的表示方法和代号按GB221标准:08 F20g (25g)I I—锅炉钢I C:0.17—0.24%特殊用途标込R压赛用钢；g锅炉用钢，D低泡用钢如柵鑫舷半镇静钢，尚应加“严或F" 违元素的重达曽 叮％以上时蔵特意加入的其它元盍，为该元盍的化学符号，如Mik Si等(16MnR)两位数字表示钢中平均含碳量的万分之几如：10、20、25、35等“ZG”表示幽卜的主产濮不表示.♦ GB/T699给出了优质碳索钢的化学成分和机械性能要求。

该标准共列出了 O8F、1OF、15F、08、10、20、25、 70Mn等31种材料牌号；压力管道中常用的牌号为08、10、20三种2.2.4高级优质碳素钢高级优质碳索钢各方而性能略优于优质碳索钢,但价格较高，工程上用的并不多•般情况 下,如果采用优质碳素钢不能满足使用条件要求时，将考虑选用相应的合金钢而不用高级优 质碳素钢高级优质碳素钢在优质碳素钢的牌号后加A2.3合金钢合金钢：为了提高钢的机械性能、工艺性能或物理化学性能，通常有意识地向钢中加入一些 合金元素,山此得到的钢就叫合金钢2.3.1合金钢分类表2-1合金钢分类(用途)第一层第二层分类第三层分类特点及用途合金钢合金结构钢低合金钢1. 低碳型合金钢，合金元素总量--般＞3%；2. 强度明显高于碳素钢，有较好的塑性和韧性，可焊性尚可；3. 用于中高温、抗氢、抗高温硫腐蚀等调质钢1. 中碳型合金钢,合金元素含量较低;2. 强度较高;3. 用于髙温螺栓、螺母材料等弹簧钢1含碳虽:比调质钢高；2经调质处理，强度较高抗疲劳强度较高；3用于弹簧材料滚动轴承钢1高碳型合金钢,合金含量较高:2具有高而均匀的硬度和耐磨性；3用于滚动轴承合金工具钢量具钢1高碳型合金钢，合金元素含量较低；2具有高的硕度和耐磨性，机加工性能好，稳定性好；3用于量具材料。

特殊性能钢不锈钢1低碳高合金钢；2抗腐蚀性好；3用于抗腐蚀、部分可做耐热材料耐热钢1低碳高合金钢；2耐热性能好；3用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料低温钢1低碳合金钢，根据耐低洛［程度合金元素有高有低；2抗低温性好；3用于低温材料（专用钢为線钢）合金元索因溶于铁素体中起固溶强化作用，从而提高了材料的硬度和强度，但同时却使其切性 和塑性相对降低材料在低温下强度一般略有捉高,但塑性和韧性则下降很多，通过添加一些合金元素可提高材 料奋低温下的塑性和韧性奥氏体不锈钢由于含有较多的合金元素乂具有单一的奥氏体组织,故它具有较好的抗氧化腐 蚀性能和离温使用性能工程上，奥氏体不锈钢常用于多种腐蚀工况和髙温工况合金钢的优点合金钢为碳素钢相比，它具有较高的强度，较好的耐热性，较好的耐低温性能，较好的耐腐蚀性 能等优点，其至有些生产环境采用碳素钢是满足不了要求的故合金钢是床力管道中常用的 也是很垂要的材料2.3.2常用合金钢压力管道中常用的合金钢有低合金钢、调质钢、不锈钢、耐热钢和低温钢其它钢种有时也 会偶尔碰到在此不再作进一步的介绍a.低合金钢低碳型合金钢，合金元素总量一般>3%;强度明显高于碳素钢，有较好的塑性和韧性，町焊性尚可；低合金钢有碳镒系、碳镒锐系、钻钥系、馅钥锐系♦碳猛系和碳猛帆系GB/T1591给出了化学成分和机械性能要求；1 材料牌号为 Q295A (B)、Q345A〜E、Q390A〜E、Q420A〜E、Q460C〜E;1 用于常温及以上温度时，可用A、B或C级；用于一20 40C时，可用C或D级1 表示方法及代号同普通碳素钢♦锯铝系和铅钥帆系GB/T3077给出了化学成分和机械性能要求； 1 材料牌号主要为 12CrMo> 15CrMo、12CrlMoV；1它们常用作抗氢腐蚀、抗高温硫或硫化氢腐蚀和耐热（次高温）等材料例如,12CrMo和15CrMo常用于550C以下的高温工况,或用于320C以下的临氢工 况;12CrlMoV常用于575C以下的高温高压蒸汽介质。

1 表示方法及代号特殊用途标记局优质昨詔分.对高级优质合金钢，在其后加“ A”主要合金元素符号及其含量具中前两位为元素符号后两位数字 为该合金元素的平均百分比含重.数字为一位数时则用一t数字 表示，含量不足L5%时可省略不注.有多个合金元素时则依次按 磅.两位数字叢示钢中平均含碳量的万分之几.两个字母铸钢觸対卜的"施不标.25 Cr2Mo VAMHHB ■■■■高级优质合金钢合金元素含<1.5%X仅拯食金元素1・5~2・49% 标 “2”2.5- 3.49% 标 “3”3.5- 4.49% 标 “4”17-19.00% 标 “18” |含碳量25%% （两位数字表示）b・调质合金钢1中碳型合金钢，合金元素总量一般>3%；1它的含碳量较高，强度高，可焊性差；1 GB/T30。