电厂常用金属材料牌 及其应用.docx

电厂常用金属材料牌号及其应用一、电厂常用金属材料及分类方法火力发电厂由锅炉、汽轮机、发电机和辅机组成使用的金属材料很多，主要以钢材为主，还 有铸钢、铸铁、以及铜、铝、钛等有色金属根据制造者和使用者的不同，对一种材料常用几种不 同的分类方法1、钢的分类钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称（以铁为主要元素、含 碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料）钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称 为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如： 锰、镍、钒等等⑴按化学成分分类碳素钢工业纯铁（CW0.04%）低碳钢(C0.04%〜<0.25%)中碳钢(C0.25%〜0.60%)高碳钢（C>0.60%）合金钢微合金钢（合金元素总量<0.2%）低合金钢（合金元素总量0.2%〜<5%）中合金钢（合金元素总量5%〜10%）高合金钢（合金元素总量>10%）按添加的合金元素分碳钢铭钢钼钢铭钼钢铭钼钒钢钼镍钢钼镍钛钢……⑵按钢的品质分类普通钢SW0.050%，PW0.050%优质钢SW0.040%，PW0.040%，CuW0.025%高级优质钢SW0.030%，PW0.035%，CuW0.025%⑶按冶炼方法分类按冶炼方式平炉钢、转炉钢、电炉钢、真空电孤重熔（VAR）……按脱氧和浇注方式沸腾钢、镇静钢、半镇静钢⑷按显微组织分类退火状态亚共析钢、共析钢、过共析钢、正火状态珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢无相变或部分相变铁素体钢、奥氏体钢、双相钢⑸按用途分类结构钢机械制造用钢调质钢、表面硬化钢、易切削钢……弹簧钢、轴承钢、建筑及工程用钢、超高强度钢……工具钢碳素工具钢合金工具钢高速工具钢、刃具钢、量具钢、模具钢特殊性能钢不锈耐热钢、耐热钢、低温用钢、电工用钢……专业用钢锅炉用钢、压力容器用钢、船舶用钢、桥梁用钢……⑹按强度分类强度等级普强钢（Ob<800MPa）、高强度钢（气800〜1400MPa）、超高强 度钢（Ob>1400MPa）强度值屈服强度、抗拉强度2、铸铁的分类按碳在铸铁中存在方式灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、白口铁…合金铸铁按用途不同耐磨、耐热、耐蚀、无磁、低热膨胀等铸铁3、铜的分类纯铜（也称紫铜）铜合金黄铜（铜锌合金）锡黄铜、铝黄铜、铅黄铜…白铜（铜镍合金）青铜（铜锡合金）锡青铜、铍青铜、铝铁青铜…二、化学元素及其在钢中的作用1、电厂常用金属材料中的化学元素中文名称碳硅锰硫磷铁格钼钒化学兀素符号CSiMnSPFeCrMoV中文名称镍钨钛铌氮硼铝铜锌化学兀素符号NiWTiNbNBAlCuZn中文名称铅砷锑铋钻氧稀土锆化学元素符号SnPbAsSbBiCoOReZr钢中常存五元素：C、Si、Mn、S、P钢中五害元素：Sn、Pb、As、Sb、Bi2、钢中主要元素在钢中的作用二元素符号作 用铁Fe基体材料碳CC<1%时，随着碳含量增加，钢的常温强度、硬度增高，但塑性、 韧性降低。

C<0.3%时，焊接性能较好（锅炉受热面管）含碳量高 会使固溶体中的合金元素向碳化物扩散，降低钢的强度硅Si硅在碳钢的含量<0.50%硅也是钢中的有益元素在沸腾钢中， 含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中在镇静钢中硅的含 量一般为0.12〜0.37%硅增大了钢液的流动性，除了形成非金 属夹杂外，硅溶于铁素体中随着硅含量的提高，钢的抗拉强度 提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的冲击韧性显著降低锰Mn是一种弱脱氧剂适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对 钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向， 同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性普通碳素钢中锰的含量 约为0.3%〜0.8%含量过高（达1.0%〜1.5%以上）使钢材变脆变 硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性硫S有害元素引起钢材热脆（热加工时开裂），降低钢材的塑性、冲 击韧性、疲劳强度和抗锈性等主要来自于炼铁、炼钢时加入的 原材料和燃烧产物磷P有害元素虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、 冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆（低温变脆），含量需严 格控制它来源于矿石和生铁等炼钢原料格Cr在结构钢中提高常温强度、硬度和淬透性。

在耐热钢中提高蠕变 强度和抗氧化性能，减少石墨化倾向含量大于12%时，显著提高 耐腐蚀性钼Mo显著提高耐热钢的蠕变强度和抗松弛性能（固溶强化作用），有效 地减少钢的热脆性倾向也可以提高常温强度钒V提高耐热钢的蠕变强度和组织稳定性，改善焊接性能也可以提 高常温强度含钒钢对热处理较敏感镍Ni<6%时，可提高钢的常温强度，但并不降低其塑形和韧性1%〜3% 的镍可提高淬透性，使大截面工件性能均匀耐热钢中加入镍主 要是为了得到奥氏体组织和提高抗腐蚀能力，并可增加韧性钨W提高耐热钢的蠕变强度和热强性显著提高工具钢的红硬性钛、铌Ti、Nb提高耐热钢的蠕变强度，改善焊接性能在不锈钢中提高抗腐蚀 能力和增加韧性硼B微量硼可以显著提高钢的淬透性，可提高蠕变强度和塑形但显 著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷 脆性三、世界主要国家钢号表示方法1、中国钢号表示方法根据GB/T 221-2008《钢铁产品牌号表示方法》规定，钢号采用汉语拼音、化学元素符号和阿 拉伯数字相结合的原则，即：⑴钢号中添加的合金元素采用化学元素符号表示，如Cr、Mo、Mn…等混合稀土元素用Re或Xt表示⑵产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。

字母在钢号中位置含 义字母在钢号中位置含 义ZG头铸钢A尾高级（优质钢）DQ头电工用冷轧取向硅钢b尾半镇静钢DR头电工用热轧硅钢F尾沸腾钢DT头电工用纯铁g尾锅炉用钢DW头电工用冷轧无取向硅钢G尾高压管道（子）用钢G头滚动轴承钢R尾压力容器用钢GH头变形高温合金TZ尾特殊镇静钢H头焊条用钢Z尾镇静钢NS头耐蚀合金gC尾多层或高压容器用钢Q头屈服强度T头碳素工具钢Y头易切削钢⑶钢中主要化学元素含量用阿拉伯数字表示不同钢种其钢号表示方法有所不同，分别举例说明如下：a、 碳素结构钢：Q235A(A3)钢“235”表示屈服强度下限数值，单位MPa，"A”表示质量等级代号，共分为A、B、C、D四级b、 优质碳素钢：20，20g钢钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几，“20”表示平均含碳量为0.2%钢号后缀“g” 表示锅炉用钢c、 碳素工具钢：T8A“T”代表碳素工具钢类，数字表示平均含碳量的千分之几，“8”表示平均含碳量为0.8%钢 号后缀“A”表示高级优质d、 合金结构钢、耐热钢：12Cr2MoWVTiB(102钢)钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几，“12”表示平均含碳量为0.12%钢中主要合金 元素含量一般以百分之几表示，小于1.5%时只标符号，不标含量。

但对易混淆的钢号除外，如 12Cr1MoV和12CrMoV，前者Cr0.9〜1.2%，后者Cr0.6〜0.9%，其余成分全部相同当平均合金含 量在1.50%〜2.49%，2.50%〜3.49%…，21.50%〜22.49%，…范围时，分别用相应数字2, 3,…， 21，…标注e、 不锈耐酸钢、耐热钢：1Cr18Ni9Ti钢号前数字表示平均含碳量的千分之几，“1”表示平均含碳量为0.1%当平均含碳量＜0.1 %， 用“0”表示；当平均含碳量＜0.03%，用“00”表示合金元素及含量标注同上f、 合金工具钢(高速钢)：W18Cr4V一般不标出碳含量2、美国钢号表示方法美国钢铁产品牌号大都采用美国各团体学会标准的牌号表示方法主要有：AISI (American Iron and Steel Institute) 美国钢铁学会标准SAE (American Society of Automotive Engineers) 美国汽车工程师学会标准ASTM (American Society of Testing and Materrials)美国材料试验学会标准ASME (American Society of Mechanical Engineers)美国机械工程师学会标准此外还有“金属与合金牌号的统一数字系统” (Unified Numbering System for Metals and Alloys)，简称UNS系统。

结构钢的钢号目前大都采用AISI和SAE标准的钢号表示方法钢号一般采用四位数字来表示， 前两位表示钢类，后两位表示钢中平均含碳量，以万分之几表示如：“1016” 一一普通碳素钢， 含碳量0.16%，相当于我国的16Mn不锈钢和耐热钢的钢号通常采用AISI钢号表示方法钢号由三位数字组成，第一位数字表示 钢的类型，其它两位数字只表示顺序号如：“3XX” 一一镍铭奥氏体钢对于我们常见的电站用钢，主要采用ASTM和ASME标准的钢号表示方法I.部分ASME/ASTM标准及所列出的材料牌号：SA-106高温用无缝碳钢公称管；分A、B、C三等级，形成SA-106A、SA-106B、SA-106C三种钢其中A级钢中：CW0.25%、S W0.035%、PW0.035%SA-192 / SA-192M高压用无缝碳钢锅炉管子；SA-209 / SA-209M锅炉和过热器用无缝碳钼合金钢管子；分T1、T1a、T1b三等级，形成三种钢SA-210 / SA-210M 锅炉和过热器用无缝中碳钢管子；分A-1、C二等级，形成二种钢SA-213 / SA-213M锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子；标准给出的铁素体钢有:T2；T5、 T5b、 T5c；T11；T12；T17；T21；T22；T23；T9；T91；T92； T122；18Cr-2Mo；标准给出的奥氏体钢有:TP201； TP202；TP304、 TP304H、 TP304N、 TP304LN、 TP304L；TP309Cb、 TP309H、 TP309HCb、 TP309S；TP310Cb、 TP310H、 TP310HCb、 TP310HCbN、 TP3110S；TP316、 TP316H、 TP316L、 TP316N、 TP316LN；TP317、 TP317L；TP321、 TP321H；TP347、 TP347H、 TP347LN、 TP347HFG；TP34。