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金属监督基础知识
金属监督基础知识授课讲义
授课内容:
1.铁碳平衡图及钢铁基本组织介绍
2.钢的分类、钢号表示方法
3.金属材料的物理和力学性
4.常用钢材适用范围及我厂300MW机组受监部件用钢情况简介
5.金属材料常见缺陷和失效形式,裂纹缺陷处理注意事项
6.钢材进货、保管、领用、检修更换等需注意的事项。
7.常用的无损检验方法介绍
8.规程简介:
《电力建设施工验收规范》(焊接篇)DL5007-92
1.铁碳平衡图及钢铁基本组织介绍
1.1工业纯铁、钢、生铁的表达式:
工业纯铁=Fe+C(微量)C%≤0.04%
钢=Fe+C+伴生元素(Mn,Si,Al,H,P,O,S,N等)+(合金元素)0.04%<C%≤2.11%
生铁=Fe+C+伴生元素+(合金元素)2.11%<C%≤6.69%
1.2铁碳平衡图
1.3钢铁中的基本组织(略)
2.钢的分类、钢号表示方法
2.1钢的分类
分类方法
分类名称
说明
按
冶
炼
方
法
而
分
1.按冶炼设备的不同而分
(1)平炉钢
平炉钢是指用平炉炼钢法所炼出来的钢,按炉衬材料的不同,分酸性和碱性两种,一般平炉都是碱性的,只有特殊情况下才在酸性平炉炼制。
平炉炼钢法具有原料范围宽,设备能力大、品种多、质量好等优点,在50年代前,平炉钢在世界总产量中占绝对优势,以后由于氧气顶吹转炉炼钢法的出现恨快使平炉相形见绌,现在世界各国都有停建平炉的趋势。
平炉钢的主要品种是普碳钢。
低合金钢和优质碳素钢
(2)转炉钢
转炉钢是指用转炉炼钢法所炼制出来的钢,除分为酸性和碱性转炉炼钢外,还可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。
它们常常混合使用,例如:
贝氏炉钢为底吹酸性转炉钢,托马斯钢为底吹碱性转炉钢。
我国现在大量生产底为侧吹酸性转炉钢和氧气顶吹转炉钢,氧气顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快等一系列优点,是当代炼钢的主要方法。
转炉钢的主要品种是普碳钢,氧气顶吹转炉亦生产优质碳素钢和合金钢
(3)电炉钢
电炉钢是指用电炉炼钢法所炼制出来的钢,可分为电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢、真空自耗炉钢、电子束炉钢等。
工业上大量生产的,主要是碱性电弧炉钢,品种是优质钢和合金钢
2.按脱氧程度和浇注制度的不同而分
(1)沸腾钢
这是脱氧不完全的钢,浇注时在钢锭模里产生沸腾,因而得名,其特点是收得率高、成本低、表面质量及深冲性能好;但成分偏析大、质量不均匀,抗腐蚀性和机械强度较差。
这类钢大量用以轧制普通碳素钢的型钢和钢板
(2)镇静钢
它是脱氧完全的钢,在浇注时钢液镇静,没有沸腾现象,所以称镇静钢。
其特点是成分偏析少、质量均匀,但金属的收得率(缩孔多),成本比较高。
一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢
(3)半镇静钢
它是脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢,浇注时沸腾现象较沸腾钢弱。
钢的质量、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。
它的生产较难控制,故目前在钢的生产中所占比重不大
按
化
学
成
分
而
分
1.碳素钢
碳素钢是指含碳量低于2%,并含有少量锰、硅、硫、磷、氧等杂质元素的铁碳合金。
按其含碳量的不同可分为:
(1)工业纯铁:
为含碳量≤0.04%的铁碳合金;
(2)低碳钢:
为含碳量≤0.25%的钢;
(3)中碳钢:
为含碳量>0.25%~0.60%的钢;
(4)高碳钢:
为含碳量>0.60%的钢。
此外,按照钢的质量和用途的不同,碳素钢通常又分为:
普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和工具碳素钢三大类
2.合金钢
合金钢是指在碳素钢的基础上,为了改善钢的性能,在冶炼时特意加入一些合金元素(如铬、镍、硅、锰、钼、钨、钒、钛、硼等)而炼成的钢。
按其合金元素的种类不同,可分为:
铬钢、锰钢、铬锰钢、
铬镍钢、铬钼钢、硅锰钢、硅锰钼钒钢、铬镍钼钢、锰钒硼钢等许多钢组。
按其合金元素的总含量,可分为:
(1)低合金钢合金元素总含量≤5%;
(2)中合金钢合金元素总含量>5%~10%;
(3)高合金钢合金元素总含量>10%;。
按照钢中主要合金元素的种类,又可分为:
(1)三元合金钢:
除铁、碳以外,还含有另一种合金元素的钢,如铬钢、镍钢、硅钢、锰钢、钼钢、硼钢等;
(2)四元合金钢:
除铁、碳以外,还含有另两种合金元素的钢,如:
铬锰钢、铬镍钢、铬钼钢、硅锰钢等;
(3)多元合金钢:
除铁、碳以外,还含有另外三种或三种以上合金元素的钢,如:
铬锰钛钢、硅锰钼钒钢等
按
用
途
而
分
1.结构钢
(1)建筑及工程用结构钢
建筑及工程用结构钢,简称建造用钢,它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。
这类钢大多为低碳钢,因为它们多要经过焊接施工,含碳量不宜过高,一般都是在热轧供应状态或正火状态下使用
属于这一类型的钢,主要有:
1)普通碳素结构钢按用途又分为一般用途的普碳钢和专用普碳钢:
2)低合金钢按用途又分为低合金结构钢、耐腐蚀用钢、低温用钢、钢筋钢、钢轨钢、耐磨钢及特殊用途的专用钢
(2)机械制造用结构钢
机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上结构零件的钢。
这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢,它们往往要经过热处理、冷塑成形和机械切削加工后才能使用。
属于这一类型的钢,主要有:
1)优质碳素结构钢调质结构钢
按工艺
特征分表面硬化结构钢渗碳钢
2)合金结构钢氮化钢
氰化钢
表面淬火钢
3)易切结构钢冷塑性成形钢(如冷冲压
4)弹簧钢钢、冷镦钢、冷挤压用钢)
5)滚动轴承钢
2.工具钢
工具钢是指用于制造各种工具的钢
这类钢按其化学成分,通常分为:
碳素工具钢;合金工具钢;高速钢。
按照用途又可分为:
刃具钢(或称刀具钢);模具钢(包括冷作模具钢和热作模具钢);量具钢
3.特殊钢
特殊钢是指用特殊方法生产、具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢
属于这一类型的钢,主要有:
不锈耐酸钢;耐热不起皮钢;高电阻合金;低温用钢;耐磨钢;磁钢(包括硬磁钢和软磁钢);抗磁钢;超高强度钢(指δb≥1400N/mm2的钢)
4.专业用钢
这是指各个工业部门专业用途的钢,如农机用钢、机床用钢、重型机械用钢、汽车用钢、航空用钢、宇航用钢、石油机械用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等
按
金
相
组
织
而
分
1.按退火后的金相组织分
(1)亚共析钢
含碳量小于0.80%,组织为游离铁素体+珠光体
(2)共析钢
含碳量为0.80%,组织全部为珠光体
(3)过共析钢
含碳量大于0.80%,组织为游离碳化物+珠光体
(4)莱氏体钢
实际上也是过共析钢,但其组织为碳化物和奥氏体的共晶体,通常把它另分为一类
2.按正火后的金相组织分
(1)珠光体钢、贝氏体钢
当合金元素含量较少,于空气中冷却可得到珠光体或索氏体、屈氏体的,就属于珠光体钢,若得到贝氏体组织的,就属于贝氏体钢
(2)马氏体钢
当合金元素含量较高,于空气中冷却,可得到马氏体组织的,称为马氏体钢
(3)奥氏体
当合金元素含量很多时,于空气中冷却,奥氏体直到室温仍不转变的,称为奥氏体钢
(4)碳化物钢
当含碳量较高并含有大量碳化物组成元素时,于空气中冷却,可得到由碳化物及其基体组织(珠光体或马氏体、奥氏体)所构成的混合物组织的,称为碳化物钢。
最典型的碳化物钢时高速钢
3.按加热、冷却时有无相变和室温时的金相组织分
(1)铁素体钢
这类钢含碳量很低并含有多量的形成或稳定铁素体的元素,如铬、硅等,以致加热或冷却时,始终保持铁素体组织
(2)半铁素体钢
这类钢含碳量较低并含有较多的形成或稳定铁素体的元素,(如铬、硅),在加热或冷却时,只有部分发生α←→γ相变,其他部分始终保持α相的铁素体组织
(3)半奥氏体钢
这类钢含有一定的形成或稳定奥氏体的元素(如镍、锰),以致在加热或冷却时,只有部分发生α←→γ相变,其他部分始终保持γ相的奥氏体组织
(4)奥氏体钢
这类钢含有多量的形成或稳定奥氏体的元素,如镍、锰等,以致在加热或冷却时,始终保持奥氏体组织
按
品
质
而
分
1.普通钢
这类钢含杂质元素较多,其中磷与硫均被限制在0.07%以内,主要用作建筑结构和要求不太高的机械零件,属于这一类的钢如普通碳素钢、低合金结构钢等
2.优质钢
这类钢含杂质元素较少,质量较好,其中磷与硫均被限制在0.04%以内,主要用作机械结构零件和工具。
属于这一类的钢有优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等
3、高级优质钢
这类钢含杂质元素极少,其中磷与硫均被限制在0.03%以内,主要用作重要的机械结构零件和工具,属于这一类的钢,大多是合金结构钢和工具钢。
为了区别于一般优质钢,这类钢的钢号后面,通常加符号“A”或汉字“高”以便识别
按
制
造
加
工
形
式
而
分
1.铸钢
铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件,其含碳量一般在0.15%~0.60%之间,铸钢件由于铸造性能差,常常需要用热处理和合金化等方法来改善其组织和性能,在机械制造业中,铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。
按照化学成分,铸钢一般分为铸造碳钢和铸造合金钢两大类;按照用途,铸钢又可分为铸造结构钢、铸造特殊钢和铸造工具钢三大类
2.锻钢
锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件,锻钢件的质量比铸钢件高,能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其它方面的力学性能也都比铸钢件高,所以凡是一些重要的机械零件都应当采用锻钢件。
在冶炼工厂,某些截面较大的型钢,也采用锻造方法,生产和供应一定规格的锻材,如锻制圆钢、方钢和扁钢等
3.热轧钢
热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。
大部分钢材都是采用热轧轧成的,热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材,也用于轧制线材
4.冷轧钢
冷轧钢是指用冷轧方法而生产出来的各种冷轧钢材。
与热轧钢相比,冷轧钢的特点是表面光洁、尺寸精确、力学性能好。
冷轧常用来轧制薄板、钢带和钢管
5.冷拔钢
冷拔钢是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材,冷拔钢的特点是:
精度高、表面质量好。
冷拔主要用于生产钢丝,也用于生产直径在50mm以下的圆钢和六角钢、以及直径在76mm以下的钢管
2.2常见钢种钢号表示方法:
1)碳素钢:
(1)普通碳素结构钢:
a.甲类钢:
按力学性能供应的钢,代号为A;
b.乙类钢:
按化学成分供应的钢,代号为B;
c.特类钢:
按力学性能和化学成分供应的钢,代号为C。
(2)优质碳素结构钢:
a.第一组:
以含碳量表示(万分之几),如20,表示含碳量:
0.17-0.24%
b.第二组:
也以含碳量表示(万分之几),而在数字后加“Mn”,表示较高的含锰量,如20Mn,表示含碳量:
0.17-0.24%,含锰量:
0.70-1.0%
(3)碳素工具钢:
钢号前加“T”,含碳量以千分之几表示,如T10,
表示含碳量1.0%的碳素工具钢。
2)合金钢:
前面的数字表示含碳量的平均值。
低合金钢、合金结构钢和弹簧钢含碳量以前面数字的万分之几表示。
不锈钢含碳量用千分之几表示,平均含碳量小于0.1%,用“0”表示。
合金工具钢平均含碳量≥1%时,不标含碳量,否则用千分数表示。
高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量。
合金元素量:
除铬滚珠钢和低铬合金工具钢外,合金元素以平均含量的百分数表示,如12Cr1MoV,表示含Cr量约1%,Mo、V含量均小于1%。
平均合金含量1.5%~2.49%,则用2标注,其余以此类推。
铬轴承钢的铬含量用千分数表示。
低铬合金工具钢的铬平均含量低于1%时,铬含量用千分数表示,但须在含量数字前加注“0”,如Cr06.
3)特殊用途钢:
钢号前面加“ZG”表示铸钢,“G”表示滚珠钢,“H”表示焊丝用钢,
3.金属材料的物理和力学性能
3.1金属材料的物理性能:
1.弹性模量E:
材料在弹性范围内,应力与应变的比值称为弹性模量,表征材料抵抗弹性变形的能力。
2.切变模量G:
材料在弹性范围内,切应力与切应变的比值称为弹性模量,表征材料抵抗切应变的能力。
3.泊松比υ:
在弹性变形的比例极限范围内,横向应变与纵向应变比值的绝对值称为泊松比。
4.密度ρ,熔点tR(略)
5.比热容c:
单位质量的物体每升高1℃所吸收的热量。
6.热扩散率α:
反映温度不平均的物体中温度均匀化速度的物理量。
7.热导率λ:
单位时间内沿着热流方向的单位长度上温差为1℃时,单位面积容许导过的热量,称为材料的热导率。
表征材料热传导速度的物理量。
8.线膨胀系数αl:
金属温度每升高1℃时所增加的长度与原来长度的比值称为线膨胀系数。
3.2金属材料的力学性能简介:
3.2.1静力试验下的力学性能
1)拉伸试验:
通过拉伸试验可以得到以下力学性能指标:
(1)弹性极限бe:
表示不产生永久塑性变形的前提下,金属材料所能承受的最大应力。
бe=Fe/A0
(2)屈服点бs:
不增加载荷而试样变形增加的最小应力。
бs=Fs/A0,在工程上规定,将试样发生在0.2%的永久变形的应力作为屈服点,并以б0.2表示。
(3)强度极限бb:
试样断裂前最大负荷与原始截面积之比。
бb=Fb/A0
(4)延伸率δ:
试样断裂后的伸长量与原始计算长度之比。
δ=Δl/l0(%)
(5)断面收缩率Ψ:
试样断裂后的截面积最大收缩量与其原始截面积之比。
Ψ=(F0-F1)/F0(%)
其中бe,бs,бb表征金属材料强度的指标;δ,Ψ表征金属材料塑性指标。
FeFsFbFk
3.2.2硬度:
指金属抵抗其它比较坚硬物体压入的能力。
硬度测定方法有:
布氏法(HB)、洛氏法(HR)、维氏法(HV)和携带式硬度计量法。
3.2.3动力试验下的力学性能:
1)冲击韧性ak:
表征金属材料对冲击负荷的抵抗能力,是衡量材料韧性的指标。
可以认为冲击韧性是综合地概括了材料的塑性性能和强度性能。
ak=Ak/F,Ak--冲击功,F--截面积。
2)脆性转变温度:
温度降低时,金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域,称为脆性转变温度。
因其测定方法不同有多种表示方法,如能量准则法,以Tk表示;断口形貌准则法,以FATT表示;落锤试验法,以NDT表示。
3)疲劳:
材料、零件或结构在循环应力或循环应变长期作用下,在某些部位或应力集中部位产生裂纹,直至失效或断裂的现象。
分高周疲劳、低周疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳。
4)减振性:
金属材料通过内耗吸收振动能量,并把它转变为热能的能力称为减振性。
3.2.4缺口敏感性:
金属部件上的缺口会造成三向不等拉伸应力状态,并产生应力集中,有利于脆性断裂的发生。
在这种缺口的条件下,材料趋于早期脆性断裂的程度称为缺口敏感性。
3.2.5高温性能:
高温机械性能、蠕变、持久强度、应力松弛。
1)蠕变:
金属在高温下服役,即使其所受的应力低于金属在该温度的
屈服点,在这样的应力长期作用下,也会缓慢而连续地发生塑性变形,这一现象称为蠕变。
当蠕变量积累到相当程度后,会发生蠕变断裂。
蠕变可以分为三个阶段:
第一阶段为非稳定阶段,特点是开始蠕变速度较大,但随着时间的推移,蠕变速度逐渐减小;第二阶段是稳定阶段;第三阶段是蠕变失稳阶段,蠕变速度不断加大。
2)持久强度:
金属的持久强度是在给定温度经过一定时间破坏时所能承受的应力。
3)应力松弛:
金属在高温和应力状态下,如维持总变形不变,随着时间的延长,应力逐
渐降低的现象。
3.2.6金属高温下运行组织性质变化:
珠光体球化和碳化物的聚集;碳钢和钼钢石墨化;热脆性;合金元素在固溶体和碳化物相之间的重新分配。
1)珠光体球化和碳化物的聚集:
钢中原来珠光体中的片层状渗碳体,在高温下长期运行过程,逐渐在改变其形状,由片状改变为球化碳化物,球化后的碳化物通过聚集长大,使小球变为大球的过程。
珠光体耐热钢发生球化后,使钢的强度极限和屈服极限下降。
2)钢材石墨化:
碳钢和含钼的低合金钢在高温下长期运行过程,珠光体中的渗碳体分解为铁和游离碳(即石墨),就称为石墨化。
当石墨析出后就好象在钢中出现了孔洞和裂缝。
使钢的强度极限和屈服极限下降。
3)钢的热脆性:
钢在高温下长期运行后会产生冲击韧性显著降低的现象,称为钢的热脆性。
4)合金元素再分配:
高温长期运行后,钢中合金元素要力求从固溶体向碳化物转移,从而使固溶体中合金元素贫化,使钢的强度、蠕变极限和持久强度降低。
4.金属材料常见缺陷和失效形式,裂纹缺陷处理注意事项
4.1金属材料常见的缺陷可分为表面缺陷和内部缺陷。
表面缺陷有:
划痕、麻坑、重皮和裂纹。
内部缺陷有:
气孔、夹杂(或渣)、裂纹、分层(主要原因是非金属夹杂物的层状分布)等。
4.2常见的失效形式:
1)过载破坏:
构件的工作应力超过材料的许用应力
2)疲劳破坏(属脆性断裂):
金属材料在变动载荷和应变长期作用下,由于累积损伤
而引起的断裂现象.
按应力状态分:
1)弯曲疲劳;2)扭转疲劳;3)拉压疲劳;4)复合疲劳。
按断裂寿命分:
1)高周疲劳:
Nf>105,断裂应力水平较低,σ<σs;
2)低周疲劳:
Nf=102~105,断裂应力水平较高,σ≥σs
3)应力腐蚀断裂:
金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断。
应力腐蚀断裂是在应力与化学介质联合作用下,按特有机理产生的断裂。
应力、化学介质和材料三者是产生条件。
断口特征:
其断口宏观形貌特征与疲劳断口颇为相似,也有亚稳扩展区和最后瞬断区。
在亚稳扩展区可见到腐蚀产物和氧化现象。
最后瞬断区一般为快速撕裂破坏。
4)高温氧化:
高温下服役的金属部件与烟气、空气接触时氧与金属化合生成氧化膜,生成的氧化膜由Fe2O3,Fe3O4,FeO组成,Fe2O3与Fe3O4比较致密,能起保护作用,而FeO很疏松,易于进一步发生氧化。
氧化膜主要由FeO组成。
5)腐蚀:
常见的有:
(1)氢脆:
由于氢和应力的共同作用而导致金属材料产生脆性断
裂的现象。
氢的来源可以在熔炼过程或随后的加工制造过程中吸收的氢,也可以是金属机件在服役时环境介质中含有的氢。
一般情况下氢以间隙原子状态固溶在金属中,对大多数工业合金,氢的溶解度随温度的降低而降低,氢在金属中可以通过扩散聚集在较大的缺陷处,以氢分子状态存在,另外钢中的氢可以和渗碳体中的碳原子作用形成甲烷:
Fe3C+4H=3Fe+CH4,由于甲烷是一种气体分子,在金属中产生巨大的内应力,因此在沿晶部位产生裂纹和脱碳。
(2)高温腐蚀:
通常也称作硫腐蚀,与燃料中的硫含量直接有关。
引起高温腐蚀的腐蚀剂有3种:
自由硫原子、硫酸盐、硫化物。
对高温过热器、再热器主要是积灰中含有低熔点复合硫酸盐,产生硫酸盐型高温腐蚀。
(3)低温腐蚀:
实质上是一种酸腐蚀。
其腐蚀机理是:
SO3与低温区烟气中的水分结合成H2SO4蒸汽凝结在管子上而发生的化学腐蚀。
主要发生在省煤器进口段和空气预热器冷段。
6.过热失效:
分长时过热失效和短时过热失效。
长时过热失效是锅炉管子长期处于超过设计温度运行,但超温幅度低于相变临界点Ac1,管子在应力作用下发生蠕变,直到破裂的过程。
错用材质失效实质上是长时过热失效。
短时过热失效是管壁温度超过钢的下临界点Ac1,在这样高的温度下бb急剧下降,在短时内便产生塑性变形,管径胀粗,管壁减薄,发生剪切断裂爆破。
7.蠕变断裂:
金属材料在较高的温度下(通常在t/tm大于0.3时就比较显著,t为服役温度,tm为金属熔点,都要热力学温度表示)服役,所受的应力即使低于屈服应力也会缓慢地产生塑性变形现象。
随着蠕变量地逐渐累积,在晶界上就会出现蠕变空洞→微裂纹→宏观裂纹→断裂失效。
8.磨损失效:
管子表面受磨损逐渐减薄以至不能承受工作载荷而发生失效。
大致原因有:
1)飞灰磨损:
飞灰中含有硬度很高的SiO2、Al2O3成分。
磨损速度主要与烟气的速度、浓度、冲击角度以及飞灰的颗粒度、硬度有关(烟速不应超过设计值,在煤种给定的情况下应保证煤粉足够的细度,且要保证充分燃烧)。
2)其他磨损:
机械碰磨,吹灰器吹灰角度不当或卡涩。
4.3裂纹缺陷处理需注意事项
1)裂纹必须打磨彻底,补焊前进行渗透检验,确认无残余裂纹后用可挥发性溶剂对坡口进行预处理(对不锈钢特别重要)。
补焊时应充分考虑采取防裂措施,对冷裂敏感性大的钢材需进行适当的预热处理,选择合适的焊接参数及焊接操作方法。
根部打好冷却后进行渗透检验,确认未裂后用挥发性溶剂清洗干净,再适当进行预热,焊接完成后再次进行渗透检验。
2)在机组服役条件下,如确因条件所限,裂纹不可能打磨彻底。
这种情况下采取应急处理措施必须满足下面两个条件:
(1)保证补焊上去部分不裂;
(2)保证焊补后有足够强度裕量服役到最近一次检修。
为此,一方面原裂纹尽可能打磨干净,补焊前在裂纹端部打上止裂孔。
补焊时应充分考虑采取防裂措施,对冷裂敏感性大的钢材需进行适当的预热处理,选择合适的焊接参数及焊接操作方法。
根部打好冷却后先打磨掉1~2mm,而后进行渗透检验,确认未裂后用挥发性溶剂清洗干净,再适当进行预热,焊接完成后再次进行渗透检验。
5.常用钢材适用范围及我厂300MW机组受监部件用钢情况简介:
5.1常用钢材适用范围:
表一管材
钢的种类
钢号
标准编号
适用范围
用途
工作压力
MPa
壁温
℃
碳素钢
10,20
GB3087
受热面管子
≤5.9
≤450
联箱、蒸汽管道
≤425
碳素钢
20g
GB5310
受热面管子
不限
≤450
联箱、蒸汽管道
≤425
合金钢
15CrMo
GB5310
受热面管子
不限
≤560
联箱、蒸汽管道
≤550
12Cr1MoV
GB5310
受热面管子
不限
≤580
联箱、蒸汽管道
≤565
12Cr2MoWVTiB(钢102)
GB5310
受热面管子
不限
≤600
SA213-T91
受热面管子
不限
≤650
SA213-TP347H
受热面管子
不限
≤700
注:
钢号后面加“g”表示锅炉用钢
表二锻钢件
钢的种类
钢号
标准编号
适用范围
用途
工作压力
MPa
壁温
℃
碳素钢
10,20
GB699
大型锻件、手孔盖、集箱端盖、法兰盘
≤5.9
≤425
合金钢
15CrMo
GB3077
大型锻件
不限
≤550
12Cr1MoV
GB3077
大型锻件
不限
≤565
表三铸钢件
钢的种类
钢号
标准编号
使用范围
工作压力
MPa
壁温
℃
碳素钢
ZG200~400
GB5676
≤6.3
≤425
ZG230~450
GB5676
不限
≤425
低合金钢
ZG20CrMo
JB2640
不限
≤510
ZG20CrMoV
JB2640
不限
≤540
ZG15Cr1Mo1V
JB2640
不限
≤570
5.2300MW机组常用钢材简介
1)20G(德国:
St45.8/Ⅲ;美国:
SA106B,SA178C,日本:
SB42)
20G钢塑性、韧性及焊接等工艺性能均很好,在机械制造行业中应用极广。
钢材品种有钢管、钢板和型材。
20G钢以正火态供应,其组织为铁素体和珠光体。
用于受热面管使用温度不超