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1、压力管道材料部分第二章常用金属材料第14页共14页2常用金属材料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2.2.1.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压力管道材料部分第二章常用金属材料第14页共14页2常用金属材料介绍压力管道中常用的金属材料的分类、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
2、合金钢。2.1铸铁铸铁:含碳量大于2.06%的铁碳合金。◆真正有工业应用价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%。◆铸铁的主要成分除铁之外,碳和硅的含量也比较高。由于铸铁中的含碳量较高,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:常用作泵机座、低压阀体等材料;地下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铁称之为灰口铸铁。◆
3、灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁素体和游离石墨共存,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,工程上很少使用。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。压力管道材料部分第二章常用金属材料第14页共14页◆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
4、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:球墨铸铁的各项性能指标均优于可锻铸铁,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方法:QT400-15QT450-10KTH330-8延伸率(%)最低抗拉强度(MPa)“球铁”汉语拼音第一个字母2.2碳素钢碳素钢:含碳量小于等于2.06%的铁碳合金称为碳素钢。2.2.1.碳素钢的分类工业纯铁C≤
5、0.04%的Fe、C合金低碳钢C≤0.25%的钢(强度低塑性好焊接性能好Q235-A、20g、20用于管道压容)a.按化学成分中碳钢C>0.25~0.60%的钢。强度及塑性适中,用于紧固件和锻件如:35钢(含碳量)高碳钢C>0.60%的钢强度和硬度高、塑性差,可制作弹簧、钢丝绳等。如65Mn(c=0.62~0.7)压力管道材料部分第二章常用金属材料第14页共14页甲类钢A按机械性能供应钢A1,A2,A3…A7普通碳素钢乙类钢B按化学成分供应的钢B1,B2,…B7等(P≤0.05%S≤0.05%)特类钢C按机械性能+化学成分C1,C2,C3…Cb.按品质分类优质碳素钢
6、(P≤0.04%S≤0.04%)10,15,20,25高级优质钢(P≤0.03%S≤0.02%)平炉钢普碳钢、低合金钢、优质碳素钢冶炼设备转炉钢普碳钢电炉钢优质钢和合金钢c.冶炼方法沸腾钢A3F脱氧程度镇静钢A3半镇静钢18Nbb(18铌半)结构钢d.按用途承压用钢(压力容器用、锅炉用钢)工具钢特种用途钢Ⅰ高级铸钢S、P≤0.04%Ⅱ优级铸钢S、P≤0.05%铸钢Ⅲ普通级铸钢S、P≤0.06%一般阀门均为铸钢,一般应注明级别,不注为Ⅲ级。适用于制造一些形状复杂,难以进行铸造和切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。锻钢用锻造方法生产的各种锻材和锻件。锻钢的质量和
7、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。热轧钢表面质量及尺寸精度较差,不能轧制细、薄的钢材。主要用来生产型钢、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。常用来轧制表面质量优良和尺寸精确的板、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。压力管道材料部分第二章常用金属材料第14页共14页2.2.2普通碳素钢◆普通碳素钢与优质碳素钢相比,由于它的有害杂质元素S、P含量相对较高,综合机械性能和耐蚀性较差,故不