压力容器钢PPT学习教案.pptx

《压力容器钢的学习教案》 压力容器钢是用于制造承受内压或外压的容器的钢材，其性能直接影响到容器的安全性和使用寿命。本教程主要涵盖了压力容器钢的主要机械性能、耐腐蚀性能以及温度对其性能的影响。 一、机械性能 1. 强度：压力容器钢的强度通常通过抗拉强度Rm(σb)来衡量，它表示材料在外力作用下断裂前的最大应力。低碳钢和中碳钢的抗拉强度与布氏硬度HB存在近似关系，如Rm(σb) = 0.36HB或0.35HB。对于硬度更高的合金钢，这个关系略有不同，例如Rm(σb) = 0.34HB或0.33HB。 2. 硬度：硬度是衡量材料抵抗塑性变形的能力，常见的硬度测试有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。硬度与抗拉强度之间存在转换关系，硬度的增加通常意味着材料的耐磨性增强。 3. 韧性：韧性是指材料在吸收能量而不发生脆性断裂的能力，通常用冲击功AKV来表示，单位为焦耳（J）。韧性好的材料在受力时能更好地吸收并分散能量，降低突然破裂的风险。 4. 断裂韧性：断裂韧性K1C和临界裂纹张开位移δC（COD）是评估材料在裂纹存在下的抗断裂能力的重要参数，对于防止裂纹扩展至关重要。 二、耐腐蚀性能 1. 全面腐蚀与均匀腐蚀：全面腐蚀是金属表面均匀发生的腐蚀，其危害相对较小。设计时会考虑腐蚀速率K，通过设置适当的腐蚀裕量来保证容器的使用寿命。例如，B（设计寿命）乘以K（腐蚀速率）等于C2，以此来计算所需的腐蚀裕量。 2. 局部腐蚀：包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等，这些类型的腐蚀比全面腐蚀更为复杂和危险，设计时需要特别注意。 三、温度对性能的影响 随着温度的升高，材料的屈服极限、强度极限和弹性模量都会降低。在高温环境下，抗蠕变性能成为关键，材料需要能抵抗长时间高温应力下的形变。 四、特殊环境下的腐蚀 1. 碳钢和低合金钢在NaOH溶液中的应力腐蚀与浓度和温度有关，需要考虑消除应力热处理。 2. 湿H2S环境下的应力腐蚀要求考虑温度、H2S分压、液相水的存在和pH值等因素。 3. 液氨应力腐蚀环境主要出现在含水量低的液氨介质中，特别是在受空气污染和高于-5℃的温度条件下。 总结，压力容器钢的选择和设计需要综合考虑其机械性能、耐腐蚀性能以及特定工况下的行为。设计人员应全面了解各种腐蚀类型，并采取相应的防护措施，以确保压力容器的长期安全稳定运行。