压力容器常用材料理化参数

1、压力容器常用材料化学元素含量及力学性能参数表（仅供理化试验参考具体详见相关标准）常用材料化学成分一览表牌号化学成分（质量分数）%标准号CMnSiSPNiCrCuNMoAlt20R0.200.400.900.150.300.0200.030GB6654-199616MnR0.201.201.600.200.550.0200.030GB6654-1996Q235A0.221.400.350.0500.045GB/T700-2006Q235B0.201.400.350.0450.045GB/T700-2006Q235C0.171.400.350.0400.040GB/T700-2006Q235D0.

2、171.400.350.0350.035GB/T700-2006Q245R0.200.501.000.350.0150.0250.020GB713-2008Q345R0.201.201.600.550.0150.0250.020GB713-200835CrMoA00.40-0.700.17-0.370.80-1.10GB/T3077-199940Cr0.370.440.500.800.170.370.801.10GB/T3077-1999牌号化学成分（质量分数）%标准号CMnSiSPNiCrCuNMo16Mn/16Mn/16Mn/16Mn0.130.201.201.600.200.600.02

3、00.0300.300.300.25NB/T47008-201016MnD/0.130.201.201.600.200.600.0120.0250.400.300.25NB/T47009-201020/20/20/200.170.230.601.000.150.400.0200.0300.250.250.25NB/T47008-2010450.420.500.500.800.170.370.25GB/T699-199906Cr19Ni10-S304408 (0Cr18Ni9/304)0.082.000.750.0200.0358.0010.5018.0020.000.1GB24511-2009

4、022Cr19Ni10-S30403(00Cr19Ni10/304L)0.0302.000.750.0200.0358.0012.0018.0020.000.10GB24511-200906Cr17Ni12Mo2-S31608(0Cr17Ni12Mo2/316)0.082.000.750.0200.03510.0014.0016.0018.000.102.003.00GB24511-2009022Cr17Ni12Mo2S316603(00Cr17Ni14Mo2/316L)0.032.000.750.0200.03510.0014.0016.0018.000.102.003.00GB24511-

5、2009100.170.140.350.650.170.370.0300.030GB6479-2000200.170.240.350.650.170.370.0300.03016 Mn0.120.201.201.600.200.600.0300.03020G0.170.240.350.650.170.370.0300.030GB5310-19951Cr18Ni90.152.001.000.0300.0358.0010.0017.0019.00注：1、此表仅作参考，具体见相应标准。2、材料遵循标准以设计蓝图明细表用所选材标准为准。常用材料力学性能和工艺性能一览表锅炉和压力容器用钢板牌号材料热处理

6、状态材料规格拉伸试验冲击试验弯曲试验标准号抗拉强度Rm/(N/mm2)屈服强度ReL/(N/mm2)伸长率A/%温度/V型冲击功AKV/J180B=2aQ245R热轧控扎或正火31640052024525031d=1.5aGB713-2008163623536602256010039051020524d=2a100150380500185Q345R热轧控扎或正火31651064034521034d=2aGB713-20081636500630325d=3a36604906203156010049062030520100150480610285150200470600265锻件牌号材料热处理状态

7、材料规格拉伸试验冲击试验硬度标准号抗拉强度Rm/(N/mm2)屈服强度ReL/(N/mm2)伸长率A/%温度/V型冲击功AKV/JHB20正火, 正火+回火10041056023524031110160NB/T47008-201010020040055022524-2003003805302052435正火100510670265182034136192正火, 正火+回火100300490640245182034-16Mn正火, 正火+回火淬火+回火1004806303052003412818010020047062029520-2003004506002752016MnD淬火+回火10048

8、063030520-4547/NB/T47009-201010020047062029520-4020030045060027520碳素结构钢牌号材料热处理状态材料规格拉伸试验冲击试验标准号抗拉强度Rm/(N/mm2)屈服强度ReH/(N/mm2)伸长率A/%温度/V型冲击功AKV/JQ235A1637050023540时264060时2560100时24/GB/T700-2006B1640225+2027C40602150D60100215-20承压设备用不锈钢钢板和钢带牌号材料热处理状态拉伸试验硬度标准号抗拉强度Rm/(N/mm2)非比例延伸强度RP0.2/MPa伸长率A/%HRBHBWH

9、V06Cr19Ni10 (0Cr18Ni9/304)固溶（A）5202054020192210GB24511-2009022Cr19Ni10(00Cr19Ni10/304L)固溶（A）490180402019221006Cr17Ni12Mo2(0Cr17Ni12Mo2/316)固溶（A）5202054021795220GB24511-2009022Cr17Ni12Mo2(00Cr17Ni14Mo2/316L)固溶（A）490170402179522006Cr18Ni11Ti(0Cr18Ni10Ti/321)固溶（A）5202054021795220各元素对钢铁影响锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是

10、良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.300.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰1114%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。其他的合金元素：硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.150.30%的硅。如果钢中含硅

11、量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.01.2%的硅，强度可提高1520%。硅和钼、钨、铬等结 合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅14%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也

12、不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部

13、组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防

14、止晶间腐蚀现象。 钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。 铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。 铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。锰（Mn）的作用与硅相似，但脱氧能力比硅稍差一些。单独用锰脱氧，

15、生成的MnO密度较大（1511gcm3），也不易从溶池中浮出。在焊丝中含锰，除了脱氧作用外，还能和硫化合生成了硫化锰（MnS），并被除去（脱硫），故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。由于单独用硅和锰脱氧，都难以除去脱氧的生成物。故目前多采用硅锰联合脱氧，使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐（MnOSiO2）。 MnOSiO2的熔点低（约1270）且密度小（约36g / cm3），在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出，达到良好的脱氧效果。锰也是钢材中的重要合金元素，也是重要的淬透性元素，它对焊缝金属的韧性有很大影响。当Mn含量005时焊缝金属的韧性很高；当Mn含量3后又很脆；当Mn含量 = 0618时，焊

16、缝金属有较高的强度和韧性。硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。 稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。各元素对焊接的影响1.硅（Si）元素对焊接性有何影响？硅是焊丝中最常用的脱氧元素，它可以防止铁与氧化合，并可在熔池中还原FeO。但是单独用硅脱氧，生成的SiO2

17、熔点高（约1710），且生成物的颗粒小，难以从熔池中浮出，易造成焊缝金属夹渣。 2.硫（S）元素对焊接性有何影响？硫在钢中常以硫化铁的形式存在，并呈网状分布在晶粒边界，因而显著地降低钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低（985），因此，在进行热加工时，由于加工开始温度一般为11501200，而铁和硫化铁共晶已经熔化，从而导致加工时开裂，这种现象就是所谓“硫的热脆性”。硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。因此，一般在钢中对硫的含量都严格加以控制。普通碳素钢、优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、磷含量的多少。前面提到，锰有脱硫作用，这是因为锰可与硫形成高熔点（1600）的硫化锰（MnS），它

18、呈粒状分布于晶粒内。在热加工时，硫化锰有足够的塑性，因而消除了硫的有害作用。因此钢中保持一定的含锰量是有益的。3.磷（P）元素对焊接性有何影响？磷在钢中能全部溶于铁素体内。它对钢的强化作用仅次于碳，使钢的强度和硬度增加，磷能提高钢的抗腐蚀性能，而塑性和韧性则显著降低。特别在低温时影响更为严重，这称为磷的冷跪倾向。故它对焊接不利，增加钢的裂缝敏感性。作为杂质，磷在钢中的含量也要加以限制。 4.铬（Cr）元素对焊接性有何影响？铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬具有很强的耐蚀、耐酸的能力，所以奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬（13%以上）。铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。因此，铬在耐热

19、钢中应用也很广，如12CrMo、15CrMo 5CrMo 等钢中都含有一定量的铬。铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素，它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能力和机械性能。在奥氏体不锈钢中，当铬镍的总量为40，CrNi = 1时，有热裂缝倾向；当CrNi = 27时，就没有热裂缝倾向。所以一般188型钢中CrNi = 2223左右时，铬在合金钢中就容易产生碳化物，使合金钢导热变差，容易产生氧化铬，使焊接造成困难。5.铝（AI）元素对焊接性有何影响？铝是强烈的脱氧元素之一，故用铝作脱氧剂，不仅可少产生FeO，且易于使FeO还原，有效地抑制在熔池中产生的CO气体的化学反应，提高抗CO气孔的能力

20、。另外，铝还能和氮化合而起固氮作用，故也能减少氮气孔。但是用铝脱氧，生成的AI2O3熔点很高（约2050），以固态存在熔池中，容易引起焊缝夹渣。同时，含铝的焊丝容易引起飞溅，铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂能力，因而焊丝中含铝量必须严格控制，不宜过多。若在焊丝中含铝量控制适当，则在焊缝金属的硬度、屈服点、抗拉强度均稍有提高。6.钛（Ti）元素对焊接性有何影响？ 钛也是一种强烈的脱氧元素，且也能和氮化合成TiN而起固氮作用，提高焊缝金属抗氮气孔的能力。 若Ti 和B（硼）在焊缝组织中含量适当，可以使焊缝组织得到细化。7.钼（Mo）元素对焊接性有何影响？钼在合金钢中能提高钢的强度、硬度，细化晶粒

21、，防止回火脆性和过热倾向，提高高温强度、蠕变强度及持久强度、含钼小于06时，可以提高塑性，减少产生裂纹的倾向，提高冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo、12CrMo、15CrMo等含钼量约在05左右。钼在合金钢中的含量在06 10时，钼会使合金钢的塑性和韧性下降，增加合金钢的淬火倾向。8.钒（V）元素对焊接性有何影响？钒可提高钢的强度，细化晶粒，降低晶粒长大倾向，提高淬硬性。钒是较强烈的碳化物形成元素，所形成的碳化物在650以下都是稳定的。有时效硬化作用。钒的碳化物具有高温稳定性，因而能提高钢的高温硬度。钒能够改变碳化物在钢中的分布状况，但是钒容易生成难熔的氧化物，增加了气焊和气割的困难。一般焊缝中含钒量在011左右时，可以起到固氮作用，变不利为有利。补充说明：1、磷（P）： 使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切削性能。 2、硅（Si）：能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。