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金属材料专业知识 石化物流仓储中心刘志刚2010年4月 金属材料专业知识 金属材料专业知识 金属材料专业知识 金属 自然界中至今发现了108 118 种元素 凡是具有良好的导电 导热和可锻 煅 性能的元素称为金属 通性 导电 导热 可锻性等称为金属的通性 金属材料专业知识 什么是金属 它有哪些通行 自然界中至今发现了103种元素 凡是具有良好的导电 导热和可锻 煅 性能的元素称为金属 导电 导热 可锻性等称为金属的通性 化学性质指金属抵抗各种介质 大气 水蒸气 有害气体 酸 减 盐等 的耐腐蚀性能 主要是化学腐蚀和电化学腐蚀 金属材料专业知识 化学性质 指金属抵抗各种介质 大气 水蒸气 有害气体 酸 减 盐等 的耐腐蚀性能 主要是化学腐蚀和电化学腐蚀 物理性能 是指金属材料受温度 电流 磁力等作用下所表现出来的有关比重 熔点 导电性 热膨胀性和磁性等不改变本质的性能 金属材料专业知识 物理性能 金属材料专业知识 金属材料机械性能 是指金属材料抵御外力作用的能力 主要表现为金属的钢度 强度 塑性 硬性 韧性 金属材料专业知识 常用指标有 抗拉强度 是金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力 工程上常用来表示金属材料强度的指标有屈服强度和抗拉强度 指材料在拉断前承受最大应力值 屈服点 屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限 亦即抵抗微量塑性变形的应力 延伸率 发生永久变形而不至于断裂的性能 冲击值 材料的韧性值随温度的降低而减小 且在某一温度范围内 韧性发生急剧降低 这种现象称为冷脆 此温度范围称为 韧脆转变温度 冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向 金属材料专业知识 金属材料的腐蚀 金属材料的腐蚀是由外部的电化学作用引起的破坏 它根据大气 海水 土壤等环境中的损坏情况分为二大类 如何分类 全面腐蚀 指分布在整个金属表面的破坏 它可以是均匀的或者是不均匀的 局部性腐蚀 指集中在一定区域的破坏 金属材料专业知识 为什么金属材料在大气中被腐蚀的原因金属材料表面被大气中含有电解质的水蒸气覆盖时 就会发生化学反应 使得金属材料生锈 金属材料专业知识 金属材料的工艺性能 指金属材料在各种加工过程中 所表现出来的承受能力 包括 铸造性能切削加工性能冷弯性能焊接性能顶锻性能冲压性能 金属材料专业知识 金属的分类金属种类很多 通常按自然成色分成黑色金属和有色金属两大类 黑色金属 是指铁 锰 铬及它们的合金 有色金属 是指除黑色金属以外的金属 如铜 铝 铅 锌 锡及它们的合金 金属材料专业知识 钢材按化学成分分类 分为碳素钢和合金钢两个大类 碳素钢 是指除铁元素以外 含有少量的硅 锰 磷 硫 氮 氧 氢等元素的钢材 一般又分为 高碳钢 C 0 6 中碳钢 0 25 C 0 6 低碳钢 C 0 25 含碳极低的碳素钢 C 0 04 又叫工业纯铁 金属材料专业知识 钢材按化学成分分类 合金钢 是指在优质碳素钢的基础上 适当加入一种或几种合金元素 用来提高或改变钢的强度 韧性 和淬性 按期合金元素的含量不同 可分为低合金钢 合金钢元素低于5 中合金钢 合金钢元素在5 10 高合金钢 合金钢元素大于10 金属材料专业知识 按钢的冶炼质量分类 1 普通钢 磷含量 0 055 硫含量 0 045 2 优质钢 磷 硫含量均 0 04 3 高级优质钢 硫含量 0 03 磷含量 0 035 含碳量小 杂质少 钢号后面都加 A 字 金属材料专业知识 按钢的用途分类 1 结构钢 2 工业钢 3 特殊性能钢按钢的脱氧程度分类 1 镇静钢 2 半镇静钢 3 沸腾钢 金属材料专业知识 按钢的冶炼方法分类 1 平炉钢 2 转炉钢 3 电炉钢按钢材供应保证条件分类 1 甲类钢 按机械性能供应的钢材 2 乙类钢 按化学成分供应的钢材 3 特类钢 按机械性能和化学成分供应的钢材 金属材料专业知识 影响钢的性能的五大元素 1 碳C 含量越高越硬 强度越高 脆性增大 塑性降低 焊接性能差 2 锰Mn 含量高 强度 硬度增大 淬性 韧性和加工性能提高 3 硅Si 含量高 强度 硬度增大 屈服极限增大 淬透性增强 不易脱碳且有钢性 抗氧化性 耐腐蚀性提高 4 硫S 含量高使钢材变脆 易裂 恶化加工性能 降低强度 韧性 减弱焊接性能 5 磷P 含量高提高钢的强度 硬度及抗腐蚀性 塑性 韧性降低 焊接性差 金属材料专业知识 国家现行对钢材的分类 共计15个大类 重轨 38 43 50轻轨 9 30公斤以下大型型钢中型型钢小型型钢带钢线材中板薄板硅钢板优质型材无缝钢管焊接钢管金属制品其他钢材 中型型钢 金属材料专业知识 国家现行对钢材的分类 共计15个大类 重轨 38 43 50轻轨 9 30公斤以下大型型钢中型型钢小型型钢带钢线材中板薄板硅钢板优质型材无缝钢管焊接钢管金属制品其他钢材 小型型钢 金属材料专业知识 国家现行对钢材的分类 共计15个大类 重轨 38 43 50轻轨 9 30公斤以下大型型钢中型型钢小型型钢带钢线材中板薄板硅钢板优质型材无缝钢管焊接钢管金属制品其他钢材 线材 金属材料专业知识 国家现行对钢材的分类 共计15个大类 重轨 38 43 50轻轨 9 30公斤以下大型型钢中型型钢小型型钢带钢线材中板薄板硅钢板优质型材无缝钢管焊接钢管金属制品其他钢材 无缝钢管 金属材料专业知识 国家现行对钢材的分类 共计15个大类 重轨 38 43 50轻轨 9 30公斤以下大型型钢中型型钢小型型钢带钢线材中板薄板硅钢板优质型材无缝钢管焊接钢管金属制品其他钢材 中板 薄板 金属材料专业知识 常用钢板按用途分为类 热轧中厚板 包括普通板 优质板普通碳钢和低合金热轧钢板桥梁 建筑用热轧碳素钢板花纹板不锈钢板 耐酸钢板复合钢板薄钢板 包括普通 优质 镀层钢板普通碳钢和低合金薄板酸洗和镀锌薄板 金属材料专业知识 常用钢板的钢号 规格的表示方法 1 热轧板 钢号A3或A3F 规格厚度4 5mm以上 常用于塔 容器 油管等设备制造 2 花纹板 钢号A3F或B3F 规格厚度3 6mm 常用于生产装置工艺或设备安装 3 碳钢板 钢号08号或10号 一般规格厚度10 30mm 常用于换热器软钢垫 4 容器板 钢号16MnR 一般规格厚度6mm以上 常用于高 中压设备 容器制造 5 船板 钢号3C或4C 一般规格厚度5mm以上 船舶专用 6 不锈板 钢号1Cr18Ni9Ti或MO2Ti等 一般规格厚度0 3mm以上 常用于高温 高压 耐腐蚀设备制造 金属材料专业知识 钢管的分类 1 按断面分为无缝钢管和焊接钢管两大类 2 按生产分为热轧管 冷拔管 挤压管 冷弯管等 3 按形状分为圆形 异性两种 无缝管 焊接钢管 金属材料专业知识 钢管的分类 1 按断面分为无缝钢管和焊接钢管两大类 2 按生产分为热轧管 冷拔管 挤压管 冷弯管等 3 按形状分为圆形 异型两种 异型 金属材料专业知识 无缝管的表示 无缝管一般表示方法 名称 钢号 外径X壁厚X长度 如无缝管20号 159X6X6000mm 金属材料专业知识 用途 一般无缝管 热轧 冷拔两种 10号 20号低碳无缝管主要用于气 流体输送管道 中碳合金管主要用于压力气 流体的输送 锅炉用无缝管 主要用于450 以下的锅炉水冷壁管 沸腾水管 过热蒸汽管 机车锅炉用管 高压管 主要用于高压 超高压过热器管 主蒸汽管等 勘探无缝管 主要用于地质勘探 不锈耐酸管 石油裂化管 化肥高压管 主要用于防腐 石油化工高温高压部位 金属材料专业知识 焊接管的分类 1 按焊接管的方法分为 电弧焊管 高频或低频电阻焊管 气焊管 2 按焊缝分为 直缝焊管和螺旋焊管 3 按用途分为水煤气管 电线管及高频变压器管 螺旋管 金属材料专业知识 优质钢的分类 优质钢分为碳素结构钢和合金钢两大类按用途分为碳素结构钢 工具钢 合金结构钢 不锈耐热钢 滚动轴承钢 工业用纯铁等 按加工方法分为热轧 锻制 冷拉三种 金属材料专业知识 碳素结构钢的牌号的表示方法常用的牌号均以平均含碳量万分之几表示例如 08号钢含碳量为0 08 35号钢含碳量为0 35 金属材料专业知识 合金结构钢的含碳量有多少 还有哪些元素 一般含碳量为0 15 0 5 还有各种合金元素 如 Si Mn V Cr Ti Ni等 1Cr18Ni9Ti不锈钢牌号的含义 1铬18镍9钛其中 1是碳的含量 0 12 万分量 铬含量17 19 万分量 镍含量8 10 万分量 钛含量0 1 万分量 金属材料专业知识 26 钢丝绳的牌号的含义及主要用途钢丝绳的牌号表示规格 标准 钢号 控制方法 如 6X37 15 170 I号甲组镀锌钢丝右同向捻 主要用于各种起重 拉升 牵引设备 空架线等 金属材料专业知识 金属材料如何防腐以防为主选择适宜的储存场所 具备清洁干燥 远离有害气体和粉尘的条件 不予酸 碱 盐类混存 做到分类存放 有条件还要分批存放 室内存放保持相对湿度在70 以下 妥善码垛 喷油防腐 尤其在炎热的露天料场 钢筋不能喷油 保护好防护层或者包装 加强检查 做到先进先出 金属材料专业知识 钢板保管注意事项 1 厚度 4mm的薄板 镀锌板 马口铁等 要存放在库内 且保持干燥通风 高度在1 5米左右 或根据库房地面承受符合选择 2 中厚板可村放在料棚或露天料场 下垫水泥枕 离地面20 30cm 堆高大约1m左右 3 避免表面存水 发现锈蚀后及时清除 涂废旧机油保护 根据生产钢号 品种 规格的不同分别存放 压力容器板要特别注意根据炉号 批号分别存放 金属材料专业知识 型钢保管要注意事项 1 直径在50mm以下的圆钢 方钢 厚度10mm以上的扁钢 边厚5mm以下的工 角 槽钢 应尽量库内或料棚存放 2 大尺寸型钢露天存放 下面须有垫木或条石 便于排水 不使钢材弯曲 跺高不超过1 2m 宽度不超过2 5m 3 角钢 槽钢要俯放 工字钢 H型钢要立放 金属材料专业知识 铜材如何存放应着重掌握物理和化学性能 潮湿空气和二氧化碳作用会腐蚀 产生铜绿 与酸类或不同金属接触 能引起加速腐蚀 储存要保持库内干燥 通风 温度保持在15 30 相对湿度保持在80 以下 金属材料专业知识 钢材的钢印的要求外径 89mm的炉管 直径 70mm合金圆钢 Cr5Mo 不锈圆钢 1Cr13 2Cr13 4Cr13