[材料科学]2011辽宁压力容器设计人员培训班 选材要求.pdfVIP

2011年辽宁省D级压力容器 设计、审核人员培训班 选材要求 中国石油辽阳石化公司 胡丽莉 2011年10月 讨论的主要内容 一、选材原则 二、材料性能 三、常用材料 四、材料问题讨论 2 一、选材原则 1、选材依据： 容器的使用条件； 材料的机械性能； 材料的耐蚀性能； 材料的加工性能； 材料的价格及来源；  同一工程设计中用材要统一。 3 一、选材原则 2、选材考虑因素 1）选择压力容器受压元件用钢时应以下因素： 容器的使用条件：设计温度、设计压力、介 质特性和操作特点； 材料的性能：力学性能、工艺性能、化学性 能和物理性能； 容器的制造工艺以及经济合理性。 2 ）优选采用压力容器规范推荐的材料及国内 材料标准中已有的材料。 4 二、材料性能 3 ）压力容器材料不仅要具有高的屈服极限， 而且具有一定的屈强比（ ReL / Rm ）。屈强 比反映了材料承受外载能力的能力,屈强比愈小 ，结构零件的可靠性愈高。压力容器用材的屈 强比一般为 0.6~0.7。碳素钢的屈强比一般为 0.6 左右，低合金高强度钢为 0.65~0.75，合金 结构钢为0.85。 4 ）要求压力容器材料具有良好的塑性，可以 顺利地进行某些成型工艺，同时，良好的塑性 使零件在使用时万一超载，能由于塑性变形使 强度提高而避免突然袭击断裂。 5 一、选材原则 5）由于冲击功AKV是金属材料各项机械性能 标中对材料的化学成分、冶金质量、组织状态 及内部缺陷等比较敏感的一个质量指标，而且 也是衡量材料脆性转变和断裂特性的重要指标 ，所以对压力容器用钢来说，尤其是低温压力 容器冲击功是一项重要的性能指标。 6）钢材要有良好的冶金质量。 7）较好的成型性能和焊接性能。 8 ）与受压元件相焊接的非受压元件用钢应是 焊接性良好的钢材。 6 一、选材原则 9 ）用于制造压力容器受压元件的焊接材料， 应当保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材 规定的限制，当需要时，其他性能也不得低于 母材的相应要求； 10）压力容器受压元件用钢材使用温度上限： a)为标准各许用应力表中各钢号许用应力所对 应的最高温度； b)碳素钢和碳锰钢钢材在高于425℃温度下长 期使用时应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向； c)奥氏体型钢材的使用温度高于525℃时，钢 中含碳量应不小于0.04%。 7 一、选材原则 3、选材一般原则 1）碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压 容器，壁厚不大的中压容器，以及其它由刚性 或结构因素决定壁厚的场合。 2 ）低合金高强钢用于介质腐蚀性不强，壁厚 大于8mm的受压容器。 3 ）珠光体耐热钢用于抗高温氢或硫化氢腐蚀 或设计温度350℃~650 ℃的压力容器。 4 ）不锈钢用于介质腐蚀性较高，防铁离子污 染，或设计温度大于500 ℃或设计温度低于 -100 ℃的容器。 8 一、选材原则 5）不含稳定化元素且含碳量大于0.03%的奥 氏体不锈钢需要经过焊接或400 ℃