1、低溫壓力容器吊耳的墊板材料選取疑問低溫壓力容器吊耳的墊板材料是否必須和筒體材料相同？能否替代?一般的應該和筒體材料一致，但應該是具體問題具體對待，主要考慮適用溫度的范圍，應該有一定的韌、塑性，使其本身以及與筒體的焊縫在低溫下不易產生脆性缺口和裂紋。至于吊裝都是常溫下操作，無需考慮制造壓力容器如何選用材料默認分類2009-09-2617:36閱讀59評論0字號：大中小壓力容器的用途極廣，工作條件也千差萬別，因此在容器的設計過程中正確地選擇材料是一件極為復雜而又特別重要的工作。很多壓力容器造成事故的重要原因之一就是選用材料不當。例如，采用焊接性差的鋼材焊制壓力容器時，就容易在焊接接頭中產生裂縫；有

2、些鎳鉻不銹鋼的壓力容器，常因鋼號或成分選用不當，在使用中發生晶間腐蝕、應力腐蝕等形式的破壞；選用鐵素體鋼制造低溫壓力容器時，如鋼的轉變溫度高于容器的工作溫度，則容器工作時就容易發生脆性破壞。所以，在選擇壓力容器用鋼時，必須根據容器的工作條件（如壁溫、壓力、介質腐蝕性、介質對材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有毒等）選擇具有合適力學性能、物理性能和耐腐蝕性能的材料，所選用的材料還必須考慮加工工藝的影響（可焊性、是否便于加工），并考慮其經濟合理性及來源等情況。對于壓力容器的設計者，充分了解各種材料的性能（物理性能、力學性能等）以及影響材料性能的各種因素是十分必要的。一、材料的性能1力學性能材料在一

3、定溫度條件和外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的力學性能。壓力容器用材料的常規力學性能指標主要包括強度、硬度、塑性和韌性等。（1）強度是指金屬材料在外力作用下對變形或斷裂的抗力。強度指標是設計中決定許用應力的重要依據，是材料抵抗外力作用能力的標志。常用的強度指標有屈服強度as或a0.2和抗拉強度ob,高溫下工作時，還要考慮蠕變極限an和持久強度QD,設計中許用應力都是根據這些數值決定的。另外，材料的屈強比（as/ab）也是反映材料承載能力的一個指標，不同材料具有不同的屈強比，即使是同一種材料，其屈強比也隨著材料熱處理情況及工作溫度的不同而有所變化。塑性是指金屬材料在斷裂前發生塑性變形的能

4、力。塑性指標主要有伸長率6、斷面收縮率申、沖擊韌性ak等。用塑性好的材料制造容器，可以緩和局部應力的不良影響，有利于壓力加工，不易產生脆性斷裂，對缺口、傷痕不敏感，并且在發生爆炸時不易產生碎片。作為化工容器用的鋼，要求伸長率6不低于14%，沖擊韌性ak在使用溫度下不低于35J/cm2。韌性是指金屬材料抵抗沖擊負荷的能力。韌性常用沖擊功Ak和沖擊韌性值ak表示。Ak值或ak值除反映材料的抗沖擊性能外，還對材料的一些缺陷很敏感，能靈敏地反映出材料品質、宏觀缺陷和顯微組織方面的微小變化。而且Ak對材料的脆性轉化情況十分敏感，低溫沖擊試驗能檢驗鋼的冷脆性。表示材料韌性的一個新的指標是斷裂韌性，它是反映

5、材料對裂紋擴展的抵抗能力。硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多，原理也不相同，測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬度試驗，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗，其值代表金屬彈性變形功的大小。因此，硬度不是一個單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。材料力學性能的各因素之間是相互聯系又相互制約的。有些材料強度較高，但它的伸長率及沖擊韌性卻很低。因此，選材時不能只看其單一的性能指標，而應對材料力學性能的諸因素作全

6、面分析。物理性能在容器設計中，應注意到材料的物理性能。例如，在計算容器的溫差應力時，就要用到材料的線脹系數a；在設計換熱器及計算容器外殼熱損失時，還要用到材料的熱導率入等。因此，材料的使用場合不同，對材料物理性能亦有不同的要求。主要的物理性能指標有密度p，熱導率兒比熱容c，熔點tm，線脹系數a電阻率pr,彈性模量E等。常用鋼材的物理性能見表21。3耐腐蝕性能化工廠中經常處理有腐蝕性的介質，故設計化工容器時，在很多場合下，耐腐蝕性對材料的選擇起決定性的作用。材料的耐蝕程度會影響設備使用壽命、產品的質量，有時甚至影響化學反應的進行。因此，考慮材料的耐蝕性是化工容器材料選擇中的一個重要問題。材料的腐

7、蝕速度在工程上常用Ka(mm/a)來表示，材料腐蝕速度在1mm/a以下的，可認為能用于化工容器。有關材料的耐蝕性可在材料腐蝕和防腐手冊中查得。4.制造工藝性能材料的制造工藝性能包括可鍛性、可焊性、切削加工性及研磨、沖壓性能、熱處理性能等。對制造化工容器的鋼材來說，焊接性能和壓力加工性能就顯得更為重要。可焊性是指金屬材料在一定的焊接工藝條件下能否獲得優良焊接接頭的性能。一種金屬，如果能用較普通又簡便的焊接工藝獲得優質接頭，則認為這種金屬具有良好的可焊性；反之，如果要用很復雜或特殊的焊接工藝才能獲得優質接頭，則認為它的可焊性差。通常，把金屬材料在焊接時產生裂紋的敏感性及焊接接頭區力學性能的變化作為

8、評價材料可焊性的主要指標。鋼材焊接性能的好壞主要取決于它的化學組成。而其中影響最大的是碳元素，也就是說金屬含碳量的多少決定了它的可焊性。鋼中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影響程度一般都比碳小得多。鋼中含碳量增加，淬硬傾向就增大，塑性則下降，容易產生焊接裂紋。所以含碳量越高，可焊性越差。所以，常把鋼中含碳量的多少作為判別鋼材可焊性的主要標志。含碳量小于0.25%的碳鋼和低合金鋼，一般都具有良好的可焊性。含碳量增加，大大增加焊接的裂紋傾向，所以，含碳量大于0.25%的鋼材不應用于制造鍋爐、壓力容器。在特殊條件下，如選用含碳量超過0.25%的材料(有些低合金鋼可焊性較差，必須采取特殊的焊接工

9、藝)，必須得到設計單位總技術負責人批準。制造單位應對這類材料進行焊接性能試驗和焊接工藝評定，合格后，報省級以上鍋爐壓力容器安全監察機構備案。制造一般受壓容器所用鋼材的含碳量最好不大于0.25%。其他材料成型的主要方法是滾卷與沖壓。材料中的夾渣、氣孔等缺陷易在加工過程中形成裂紋或微裂紋。材料的冷作硬化性會降低塑性指標，而且會在受熱時出現結晶粗化，降低強度。一般材料的殘余變形超過3%時，需經退火處理。5價格與采源設備成本的很大一部分決定于材料的價格。因此，在選用材料時，應了解它們的價格。如果將碳素鋼板Q235-A的價格定為1,其余的板材相對價格大致有如下關系，16MnR為1.4、20R(20g)為

10、1.8、鉻鋼(1Cr13,2Cr13)為5.1、高合金鋼0Cr18Ni10為14.1。當然，采用價廉的材料不一定在經濟上就是合理的，因為價貴的材料可能具有較好的性能，用它可以制成器壁較薄而輕的容器，而且使用年限也比較長，經濟效果更好。分析材料的經濟性不能僅看它們的價格，同時要看國家的資源情況。應多用普通易取的材料，少用昂貴稀缺的材料；多用國產材料，少用或不用進口材料。二、影響材料性能的因素影響材料性能的因素主要有冶煉方法、合金元素、制造工藝、操作溫度、介質的腐蝕性等。冶煉方法煉鋼過程是把生鐵中含有的大量有害雜質元素，在氧化反應作用下轉變成氧化物進入爐氣和爐渣中排除生產較純金屬的過程，所以煉鋼過

11、程也是氧化過程。根據冶煉方法和使用設備不同，可分平爐鋼、轉爐鋼、電爐鋼和坩堝鋼。按煉鋼爐爐襯不同，還可分為酸性鋼和堿性鋼。根據鋼錠型式和脫氧情況，又可分鎮靜鋼、半鎮靜鋼和沸騰鋼。目前，壓力容器主要用堿性平爐鋼和堿性電爐鋼。由于堿性爐熔煉去磷能力很好，因此厚截面鋼板一般都采用這種方法冶煉，使鋼中磷含量降至最低。另外，電爐操作時，可以傾倒放渣，不斷地調整爐渣量，使易氧化的元素，如鉻和錳等具有較高的回收率，可以獲得硫化物和氧化物夾雜很低的高純凈鋼。其次，由于壓力容器的操作壓力和容器容積不斷增加，特大型鍛件的需要量也隨之增多，這種鍛件的壓縮變形較小，熱處理后不易獲得此鋼種應能達到的力學性能，因此提高鋼

12、的純度是特別重要的。為了提高低合金鋼的可焊性，消除白點和開裂，必須降低鋼錠（尤其是大型鍛件的鋼錠）中的氫含量。目前，一般采用真空除氣技術降低氫含量，改善鍛件（尤其是特大型鍛件）的純度。除此而外，真空除氣還能減少鋼中的氧和氮含量。減少含氧量也就是減少了脫氧劑的用量，使鋼更加純凈。經真空去氣處理的鋼，因非金屬夾雜物減少，改善了鋼的疲勞特性。合金元素為了提高鋼的力學性能，必須在鋼中添加一些合金元素，其中最主要的有錳、硅、鉻、鎳、鉬、鈦、鈮、釩、鋁和銅等。這些元素添加在鋼中后，對鋼的物理性能和力學性能影響很大。根據元素加入量多少和搭配關系，可以產生下述三種情況。強度與碳鋼相同時，韌性大大提高。強度提高

13、，韌性仍不低于碳鋼。強度和韌性都提高。（1）錳是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。作為合金元素加入鋼中的錳，能夠提高鋼的強度性能和奧式體鋼的組織穩定性，截面較大的工件可以獲得較均勻的細化組織。如錳含量增加到10%15%時，可獲得韌性和強度都好的奧式體鋼，耐腐蝕性也很好，因此壓力容器用碳素鋼錳含量都很高。錳的不利影響是增加鋼的過熱敏感性和回火脆性。錳是最便宜的合金元素，資源豐富，我國常用錳鋼代替鎳鉻鋼。硅通常鋼中硅含量在0.2%0.3%范圍內。如鋼中硅的含量超過0.5%時，則認為硅是作為特殊的合金元素加人的。硅能提高鋼的強度、耐腐蝕性和耐熱性。硅含量咼達15%20%時，即咼硅鑄鐵，具有特別好的耐酸

14、腐蝕性能。含硅鋼在氧化氣氛中加熱時，表面形成一層SiO2，從而提高鋼在高溫時的抗氧化能力，因此在鉻、鉻鋁、鉻鎳鋼中加入一定量的合金元素硅，將增加這些鋼的高溫抗氧化能力。錳鋼加硅也能提咼它的抗氧化性能，但含量過咼時，鋼表面脫碳傾向加劇。硅易在鋼中產生帶狀組織，從而使鋼材橫向性能低于縱向性能，脆性轉變溫度升高，韌性和可焊性降低。鉻能提高鋼的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性，鉻鋼具有良好的綜合力學性能，經淬火回火處理的鉻鋼，鉻元素一般不降低其韌性。鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的主要元素，鋼中鉻含量越高，其抗腐蝕性能越好。通常，不銹鋼的鉻含量高于13%。由于鉻能提高鉻鎳調質鋼和高鉻高碳鋼的淬透性，因此冷卻時要

15、防止由組織應力而產生裂紋。高鉻鋼(含鉻量超過12%14%時)的導熱性能很差，在熱加工加熱時應注意緩慢地升溫，并有足夠的保溫勻熱時間。高鉻鋼在成型加工時，每次變形量要小些。鎳能使鋼具有很高的強度、塑性和韌性。當鎳含量少于20%時，其強度隨鎳含量增高而增加，塑性隨鎳含量增高而降低。當鎳含量高于20%時，強度逐漸降低，但塑性提咼。鎳能提咼鋼的抗疲勞性能，減少鋼對缺口的敏感性，降低鋼的低溫脆性轉變溫度。鎳能夠提高鋼對大氣、海水、酸(當鎳含量超過15%20%時，對硫酸、鹽酸均有很高的耐腐蝕能力)、堿、鹽等耐腐蝕性能。鎳對鋼的耐腐蝕性能的影響，通常是使它與鉻配合時才能充分地表現出來。因為鎳是形成奧氏體的合

16、金元素，若在鋼中只加入鎳，而不加入鉻，要使低碳鎳鋼獲得純的奧式體組織，只有鎳含量超過24%時才能比較明顯地提高鋼的耐腐蝕性能。若鎳和鉻配合加入鋼中，如在鐵素體鉻不銹鋼中加入少量的鎳，使金相組織由單相鐵素體變為奧氏體和鐵素體雙相組織，從而顯著地提高鋼的耐腐蝕性。若對此鋼進行熱處理，則可提高強度。鉻鋼中加人的鎳元素多一些，奧氏體和鐵素體雙相組織就變為單相奧式體鋼(Cr18Ni9)。這種鋼具有特別好的耐腐蝕性能和良好的形變、焊接性能。鎳雖然屬于稀貴金屬，但是它是煉制高級合金鋼的主要元素之一。在腐蝕條件下工作的壓力容器以及需要保持被處理物質不變質的儲槽或裝置(如食品工業用)，還應當用鉻鎳鋼制造。鉬主要

17、使鋼具有耐熱性和很高的高溫力學性能。在結構鋼中，鉬的作用是消除回火脆性、細化晶粒，同時強烈提高鋼的淬透性，使截面厚度較大的部件可以淬透、淬深。在含有導致回火脆性的元素，如錳、鉻等鋼中加入鉬，能防止和減少鋼的回火脆性，提高沖擊韌性。在不銹鋼中，加入鉬后能進一步提高鋼對有機酸、過氧化氫、亞硫酸、硫酸、酸性染料、漂白粉等的耐腐蝕性能。鉬是較貴重的元素，用途也很廣，因此鉬鋼（一般和鉻配合使用）只能用于高溫工作條件下的部件或重要的大截面構件，如高溫高壓容器的受力部件。鈦是最好的脫氧劑和除氣劑。若在鋼中加入0.1%0.2%的鈦，可加強熔煉時鋼的精練作用，降低鋼熱處理的過熱趨勢。鈦能改善鋼的熱強性。在碳素鋼

18、和低合金鋼中加入鈦，能提高持久極限和蠕變極限。含鉻量在4%6%的鉻鋼中加入鈦后，能提咼咼溫時的抗氧化性能。不銹耐酸鋼中加入鈦，能避免晶界貧鉻，減少晶間腐蝕傾向，提高鋼的耐腐蝕性能和韌性，抑制鋼在高溫時晶粒長大傾向，改善鋼的焊接性能。在錳鋼中，加入少量的鈦，能提高它的力學性能，特別是屈服極限；在鑄鋼中加入約0.2%的鈦，可以細化鑄態組織，提高鑄鋼的強度和韌性。（7）釩在鋼中的主要作用是細化晶粒，提高晶粒粗化溫度，降低鋼的過熱敏感性，提高鋼的強度和韌性。釩在高溫溶入奧氏體時，能提高鋼的淬透性。相反，若以碳化物形態存在時，將降低鋼的淬透性。其次釩能增加淬火鋼的回火穩定性，并產生二次硬化效應。鎢其硬度

19、和熔點都高，一般用來制造合金工具鋼和高速鋼。鎢能增加鋼的回火穩定性、紅硬性和熱強性，如在結構鋼中加入0.2%0.4%的鎢，便能防止熱處理時晶粒長大和粗化，降低回火脆化傾向，顯著地提高鋼的強度和韌性。在不銹鋼中，如15A13MoWTi（鎢含量為0.4%0.6%）是一種不含鉻鎳的耐腐蝕鋼，用于常壓加熱爐、裂化加熱爐、減壓加熱爐、催化加熱爐輻射段爐管和裂化分餾塔、焦化分餾塔內構件等，耐腐蝕性能很好，優于0Cr13鋼。制造工藝壓力容器用的鋼材，除極個別的采用鑄件外，絕大多數都是經軋制、鍛造、成型、焊接和熱處理等加工后才投入使用的。因此，了解加工過程對鋼的綜合性能影響，對正確選用材料是必不缺少的。軋制、

20、鍛造鋼板軋制是在鋼坯上進行的。軋制鋼材越厚，鋼材(鋼坯或鋼錠)的壓縮變形量越小。鍛造也是在鋼坯上進行的。目前壓力容器用鍛件主要有兩種，一種是芯棒鍛造，另一種是環形軋制。芯棒鍛造是使鍛件逐漸拔長和擴孔的加工過程；環形軋制如普通軋制一樣，是連續加工的過程。一般地說來，用環形軋制鋼材與用芯棒鍛造加工的鋼材相比，其組織更為均勻，質量更好。這個影響，對于大型鍛件尤為突出。焊接目前，絕大部分壓力容器都是由基本零件如圓筒、封頭、接管、支座等焊接而成，而基本零件也是由鋼板、鍛件等焊接制造的。選擇焊接容器材料時，可焊性是決定性的因素。對于碳素鋼，當含碳量低于0.25%時，其焊接性能很好，可以用各種焊接方法和工藝

21、獲得優質的焊縫接頭，能夠做到焊縫接頭的金屬性能與母材完全一樣。然而對于含碳量大于0.28%的碳素鋼和合金鋼，其焊接性能就差得很遠。通常會在焊縫中產生氣孔或在焊縫和熱影響區產生裂紋。冷裂是一種最危險的裂紋，能導致壓力容器在液壓試驗時產生突然性破壞。所以，必須采取一切可能的措施防止冷裂的產生。就材料選擇而言，首先應避免采用含碳量高于0.3%的碳鋼或碳鉬鋼，以及含碳量超過0.2%的合金鋼。此外，由于應力松弛而產生的裂紋也是焊接過程中常見的缺陷。其產生的主要原因是焊接接頭設計不合理。焊接對鋼的耐腐蝕性能起著不良的影響。一般有兩個問題，一個是不穩定奧氏體鉻鎳鋼的“焊縫蛻變”，另一個是奧氏體鋼的應力腐蝕裂

22、紋。焊縫蛻變主要是由于18-8不銹鋼熔化焊縫熱影響區中晶內碳化物析出而引起的，此敏感區在酸性介質中易被腐蝕。焊縫蛻變可以采用下述兩種辦法解決。第一，把碳含量降到0.03%以下；第二，在鋼中加入少量的鈦和鈮。前者稱超低碳鋼，后者稱穩定鋼。防止奧氏體不銹鋼焊縫應力腐蝕裂紋的惟一方法是使這種材料不直接同含有氯化物或氫氧化鈉的水相接觸，或者在9001000C消除應力。消除應力對于管子是可行的，而對于容器來說困難很大，有的根本辦不到。因此，以防止與這些介質接觸最為適宜。4腐蝕有些壓力容器常常要同強烈的腐蝕介質如酸、堿、鹽、有機質溶液和腐蝕氣體相接觸，這些介質強烈地腐蝕容器材料，使容器壽命縮短。同時，不少

23、操作過程是在高溫、高壓和高流速下進行的，這就加快了金屬材料的腐蝕速率。因此，設計容器時，必須根據具體操作情況，參考國內外同類型設備的使用經驗和選材準則，合理地選擇材料。除了介質腐蝕以外，壓力容器經常碰到的、危害特別大的兩種腐蝕分別為晶間腐蝕和應力腐蝕。晶間腐蝕主要出現在奧氏體不銹鋼中。防止其產生的措施有兩個，其一為降低鋼的含碳量，其二為添加能夠形成穩定碳化物的元素，如鈦、鈮等。應力腐蝕的產生主要是由于容器制造過程中產生的殘余應力和工作應力。表22為產生應力腐蝕開裂的環境。解決的辦法有很多，可參看有關資料，此處不再贅述。鋼的氫破壞（氫脆）氫破壞主要有局部裂紋（或氫鼓泡）和氫脆化兩種形式。對金屬起

24、破壞作用的主要是原子氫。在金屬材料中受原子氫侵入的條件很多，如酸腐蝕、陽極保護、與石油接觸、在潮濕天氣中焊接和電鍍等都能在金屬中產生原子氫，或者常受氫氣作用的設備在一定的條件（即一定的壓力和溫度）下，也會發生嚴重的氫破壞（腐蝕）。提高鋼材抗氫脆能力的方法如下。在鋼中加入一些合金元素，如鉻、鉬、鎢、鉆、釩、鈮等，形成穩定的碳化物，防止氫與鋼中的碳作用。降低鋼中的碳含量，以減輕氫對碳的作用。控制容器壁溫，使金屬的溫度低于氫脆的開始溫度。溫度溫度對鋼材性能的影響是非常復雜的。在選擇壓力容器用鋼材時，對溫度的考慮主要從高、常、低溫三個層次考慮。對于高溫容器，其材料的選擇主要考慮強度和金相組織穩定性兩個

25、問題。對于常溫容器，其材料的選擇主要考慮保證常溫使用壽命和避免產生脆性斷裂。對于低溫容器，主要考慮材料的低溫脆性斷裂。三、材料的選用一般原則選擇壓力容器用鋼材必須考慮設備的操作條件（如設計壓力、設計溫度、介質的特性）、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理以及容器的結構等。選擇壓力容器用鋼材必須在滿足第條的前提下，考慮經濟合理性。一般情況下，下列規定是經濟合理的。所需鋼板厚度小于8mm時，在碳素鋼與低合金高強度鋼之間，應盡量采用碳素鋼鋼板（多層容器用材除外）。在剛度或結構設計為主的場合，應盡量選用普通碳素鋼。在強度設計為主的場合，應根據壓力、溫度、介質等使用限制，依次選用Q235A、Q235B、

26、20R（當20R供應有困難時，可采用20g）、16MnR等鋼板。所需不銹鋼厚度大于12mm時，應盡量采用襯里、復合、堆焊等結構形式。不銹鋼應盡量不用作設計溫度小于等于500C的耐熱用鋼。珠光體耐熱鋼應盡量不用作設計溫度小于等于350C的耐熱用鋼。在必須使用珠光體耐熱鋼作耐熱或抗氫用途時，應盡量減少、合并鋼材的品種、規格。本條所列的各類鋼材選用對象是設計的指導準則，通常情況下應予執行。碳素鋼用于介質腐蝕性不強的常壓、低壓容器，壁厚不大的中壓容器，鍛件、承壓鋼管、非受壓元件以及其他由剛性或結構因素決定壁厚的場合。低合金高強度鋼用于介質腐蝕性不強、壁厚較大（不小于8mm）的受壓容器。珠光體耐熱鋼用作

27、抗高溫氫或硫化氫腐蝕，或設計溫度在350650C的壓力容器用耐熱鋼。d.不銹鋼用于介質腐蝕性較高（電化學腐蝕、化學腐蝕）、防鐵離子污染、設計溫度大于500C或設計溫度小于100C的耐熱或低溫用鋼。e.不含穩定化元素，且含碳量大于0.03%的奧氏體不銹鋼需經焊接或400C以上熱加工時，不應使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環境。鋼材應符合有關標準要求。用作設備法蘭、管法蘭、管件、人手孔、液面計等化工設備標準零部件的鋼材，應符合有關零部件的國家標準、行業標準對鋼材的技術要求。碳素鋼壓力容器用碳素鋼一般是含磷、硫雜質少，塑性好，焊接性能優異，抗冷脆性能高，時效傾向小的鎮靜鋼。碳素鋼是壓力容器常用的材料，

28、供應方便，價格低廉。壓力容器用碳素鋼包括普通碳素鋼和優質碳素鋼，常用于制造壓力容器的普通碳素鋼鋼板有Q235-A.F、Q235-A、Q235-C、20R、20HP；優質普通碳素鋼板有10、20、25、35、45；制造鋼管的有10、20；用于鍛件的材料有20、25、35、45；碳鋼螺栓材料有Q235-A、35。低合金鋼低合金鋼具有較好的力學性能，強度高，塑性、韌性好，而且焊接性能及其他工藝性能也較好，由于鋼中含有一定量的合金元素，所以耐蝕性遠比碳素鋼強。由于低合金鋼的力學性能好，用它制造的壓力容器重量比碳鋼制造的輕20%30%，成本也降低許多。常用的低合金鋼鋼板有16MnR、15MnVR、15M

29、nVNR等；鋼管有16Mn、15MnV、09Mn2V、16Mo等；鍛件有16Mn、15MnV、10MnMo等；螺栓有16Mn、40MnB、40MnVB、40Cr等。高合金鋼鋼板高合金鋼鋼板在空氣、水、酸、堿及其他化學侵蝕性介質中具有高度的穩定性。常用的高合金鋼鋼板有0Cr13、0Cr18Ni9、0Crl8Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、OCr19Ni10等；鋼管有0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti等；鍛件有0Cr13、1Cr18Ni9Ti等；螺栓有2Cr13、1Cr18Ni9Ti、0Crl8Ni12Mo2Ti等。復合鋼板復合鋼板是由碳鋼或普通低合金鋼為基層、不銹

30、鋼為復層組成的鋼板。一般復層厚度為基層厚度的1/31/10。基層的作用是承受強度，復層則用作防腐層，與介質接觸。應用不銹鋼復合板，不僅節約了不銹鋼，而且其熱導率為單一不銹鋼的1.52倍。因此，它特別適用于制造既要耐腐蝕又要傳熱效率高的設備。低溫容器與高溫容器用鋼低溫容器我國將設計溫度小于或等于一20C的壓力容器定為低溫容器。低溫容器破壞的主要原因是由于承壓部件在低溫和應力作用下發生脆性斷裂，所以，GB1501998鋼制壓力容器中規定“低溫容器受壓元件用鋼必須是鎮靜鋼”。高溫容器在較高溫度下承受載荷的金屬材料，各種性能都與在常溫下的性能有明顯的區別。除了力學性能會隨著溫度的升高發生明顯變化(一般

31、表現為強度降低而塑性升高)外，鋼材在高溫下還會出現蠕變、松弛(最主要的是會產生蠕變)等異常現象。因此，對于高溫承壓部件材料的強度，不僅要考慮它的短期高溫強度指標，更主要是考慮它的抗蠕變性能，即蠕變極限和持久強度。蠕變極限是材料在一定溫度下，在規定的使用時間內，使試件產生一定量總變形的應力值。持久強度是指在給定溫度下，使材料經過規定時間發生斷裂的應力值。蠕變極限反映的是材料在高溫下工作的變形量，持久強度反映的是材料在高溫下長期工作的斷裂抗力，它更好地反映了高溫元件的失效特點，所以特別適用于高溫承壓部件。用于制造高溫承壓部件的材料，應具有足夠高的強度和持久塑性、良好的組織穩定性、高的松弛穩定性、良

32、好的抗氧化性等性能。目前，高壓鍋爐和高溫壓力容器所用的耐熱鋼一般都是低合金耐熱鋼，常用的有鉬鋼Mo、鉻鉬鋼Cr-Mo及鉻鉬釩鋼Cr-Mo-V三大類。它們的合金元素含量少、工藝性能好，廣泛用于制造使用溫度在600C以下的承壓部件。常用的高溫用鋼有16Mo、12CrMo、15CrMo、12CrlMoV等。一些承壓部件工作溫度可能更高些，則采用高合金鎳鉻鋼，如0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti等。有色金屬鋁和鋁合金鋁能抵抗濃硝酸、磷酸、醋酸、有機化合物、廠的氯和氯化氫、硫的化合物、硫蒸氣等的腐蝕，但不耐堿和鹽水的腐蝕。鋁及鋁合金常用于制造儲罐、塔、熱交換器、防污染設備及深冷

33、設備。壓力容器安全技術監察規程中規定，鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合下列要求。設計壓力不應大于8kPa，設計溫度為一269200C。設計溫度大于75C時，一般不選用含鎂量大于或等于3%的鋁合金。銅和銅合金銅在堿類水溶液中有很高的耐蝕性；在醋酸和其他有機酸中，銅也是耐腐蝕的；在濃度小于50%、溫度小于60C的硫酸中，銅能耐蝕。但在氨水及銨鹽中或有氧化劑存在時，則銅的腐蝕很強烈。壓力容器安全技術監察規程中規定，銅和銅合金用于壓力容器元件時，一般應為退火狀態。鈦和鈦合金鈦和鈦合金在中性和堿性溶液中或在氧化性酸、含有氧化劑的非氧化性酸中均具有優良的耐腐蝕性能，如在氯化物、硫酸鹽、氯酸鹽、濕氯氣和

34、有機酸中就完全耐蝕。可用于制造反應器、合成塔襯里、熱交換器、蒸發器等壓力容器。壓力容器安全技術監察規程中規定，鈦和鈦合金用于壓力容器受壓元件應符合下列要求。設計溫度，純鈦板不應高于230C，鈦合金不應高于250C，鈦復合板不應高于350Co用于制造壓力容器殼體的鈦材應在退火狀態下使用。緊固件緊固件的使用溫度范圍及其他限制應符合表24的規定。螺栓的硬度應比螺母稍高（HB30），可通過選用不同鋼材或不同熱處理工藝而獲得。四、其他要求質量證明書和標記（1）質量證明書材料質量證明書上一般應有爐（罐）號、批號、規格；實測的化學成分和力學性能（包括os、ob、申、ak）；供貨熔煉熱處理狀態。對于低溫（不高

35、于一20C熔器，應提供夏比V形缺口試樣的沖擊值和脆性轉變溫度。（2）鋼板材料標記材料標記一般應有鋼板入廠驗收的編號；材質（鋼號）；規格（厚度）；檢驗確認印記；區別復驗或未經復驗的標記；領出后由車間打生產制令號。鋼板切割下料前，必須作標記移植，且便于識別。材料代用壓力容器承壓部件的代用材料，應與被代用的材料具有相同或相近的化學成分、交貨狀態、檢驗項目、性能指標和檢驗率以及尺寸公差、外形質量等。最基本的代用原則是代用鋼材的技術要求不低于被代用的鋼材，個別在性能項目或檢驗率方面要求略低的代用鋼材，則通過增加檢驗來進行代用。材料代用要履行下述手續。凡壓力容器承壓部件的材料代用，必須經材料代用單位的技術

36、部門（包括設計和工藝部門）同意，并將代用材料的質量證明書或復驗報告報主管負責人審核批準。壓力容器的材料代用必須征得原設計單位的同意并取得證明文件。壓力容器出廠質量證明書和施工圖上應注明代用材料的材質、規格和部位。采用進口材料的要求壓力容器受壓元件采用進口材料時，應符合下列要求。應選用國外壓力容器規范允許使用的材料，其使用范圍應符合相應規范的規定，并有該材料的質量證明書。制造單位首次使用前，應進行有關試驗和驗證，滿足技術要求后，才能投料制造。鋼板億元感應潔具steelsheet（s）andplate（s）鋼板是平板狀，矩形的，可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。鋼板按厚度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫

37、米），厚鋼板460毫米，特厚鋼板60115毫米。鋼板按軋制分，分熱軋的和冷軋的。薄板的寬度為5001500毫米；厚的寬度為6003000毫米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不銹鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、硅鋼和工業純鐵薄板等；按專業用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表面涂鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料復合鋼板等。厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方面，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車制造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.510毫米）、花紋鋼板（厚2.58毫米）、不銹鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉

38、的。另，鋼板還有材質一說，并不是所有的鋼板都是一樣的，材質不一樣，其鋼板所用到的地方，也不一樣。合金鋼（一）概述隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足：（1）淬透性低一般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑只有10mm-20mm。強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的os為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的os則為360MPa以上。40鋼的os/ob僅為0.43,遠低于合金鋼。回火穩定性差由于回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度

39、需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。（4）不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。合金鋼的分類按合金元素含量多少，分為低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）高合金鋼（合金元素總量高于10%）。按所含的主要合金元素，分為鉻鋼（Cr-Fe-C）鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C）錳鋼（Mn-Fe-C）硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C）按小試樣正火或鑄態組織，分為珠光體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼奧氏體鋼萊氏體鋼按用途分

40、類合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼合金鋼的編號牌號首部用數字標明碳含量。規定結構鋼以萬分之一為單位的數字（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數字（一位數）來表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不標出。在表明碳含量數字之后，用元素的化學符號表明鋼中主要合金元素，含量由其后面的數字標明，平均含量少于1.5%時不標數，平均含量為1.5%2.49%、2.5%3.49%時，相應地標以2、3。合金結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。合金工具鋼5CrMnMo,平均碳含量為0.5%,主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。專用鋼用其用途

41、的漢語拼音字首來標明。如:滾珠軸承鋼，在鋼號前標以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%（這是一個特例，鉻含量以千分之一為單位的數字表示）的滾珠軸承鋼。Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%的易切削鋼等等。對于高級優質鋼，則在鋼的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni47-1鋼的合金化在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。一、合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化

42、物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中，形成合金鐵素體或合金奧氏體，按其對a-Fe或丫-Fe的作用，可將合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。擴大Y相區的元素一亦稱奧氏體穩定化元素,主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等,它們使A3點（丫-Fea-Fe的轉變點）下降,A4點（丫-Fe的轉變點）上升，從而擴大丫-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后，可使y相區擴大到室溫以下，使a相區消失,稱為完全擴大Y相區元素。另外一些元素（如C、N、Cu等），雖然擴大Y相區，但不能擴大到室溫，故稱之為部分擴大Y相區的元素。縮小Y相區元素亦

43、稱鐵素體穩定化元素,主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升,A4點下降（鉻除外，鉻含量小于7%時,A3點下降;大于7%后,A3點迅速上升），從而縮小y相區存在的范圍，使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉Y相區的元素（如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等）和部分縮小Y相區的元素（如B、Nb、Zr等）。形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小，可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。常見非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、

44、Ti等（按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列），它們在鋼中一部分固溶于基體相中，一部分形成合金滲碳體，含量高時可形成新的合金碳化合物。二、合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響擴大或縮小Y相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的Y相區,且同樣Ni或Mn的含量較多時，可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織（如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMnl3高錳鋼等），而Cr、Ti、Si等超過一定含量時,可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織（如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等）。2.對Fe-Fe3C相圖臨界點（S和E點）的影響擴大Y相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變

45、溫度下降，縮小Y相區的元素則使其上升，并都使共析反應在一個溫度范圍內進行。幾乎所有的合金元素都使共析占（S）和共晶點（E）的碳含量降低，即S點和E點左移，強碳化物形成元素的作用尤為強烈。三、合金元素對鋼熱處理的影響合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉變。合金元素對加熱時相轉變的影響合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。（1）對奧氏體形成速度的影響：Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大,形成難溶于奧氏體的合金碳化物,顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的擴散速度,使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度

46、影響不大。（2）對奧氏體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用，但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的兀素：Mn、P等。合金元素對過冷奧氏體分解轉變的影響除Co外，幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩定性，推遲珠光體類型組織的轉變，使C曲線右移，即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出，加入的合金元素，只有完全溶于奧氏體時，才能提高淬透性。如果未完全溶解，則碳化物會成為珠光體的核心，反而降低鋼的淬

47、透性。另外，兩種或多種合金元素的同時加入（如,鉻錳鋼、鉻鎳鋼等），比單個元素對淬透性的影響要強得多。除Co、Al外，多數合金元素都使Ms和Mf點下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強,Si實際上無影響。Ms和Mf點的下降，使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時,可進行冷處理（冷至Mf點以下），以使其轉變為馬氏體;或進行多次回火，這時殘余奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升，并在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體（即發生所謂二次淬火）。合金元素對回火轉變的影響（1）提高回火穩定性合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變（即在較高溫

48、度才開始分解和轉變），提高鐵素體的再結晶溫度,使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。（2）產生二次硬化一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時，硬度不是隨回火溫度升高而單調降低，而是到某一溫度（約400C）后反而開始增大,并在另一更高溫度（一般為550C左右）達到峰值。這是回火過程的二次硬化現象,它與回火析出物的性質有關。當回火溫度低于450C時,鋼中析出滲碳體;在450C以上滲碳體溶解，鋼中開始沉淀出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等,使硬度重新升高,稱為沉淀硬化。回火時冷卻

49、過程中殘余奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。試一試：碳質量分數為0.35%的鉬鋼的回火溫度與硬度的關系產生二次硬化效應的合金元素產生二次硬化的原因合金元素殘余奧氏體的轉變沉淀硬化Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co、VV、Mo、W、Cr、血、Co僅在高含量并有其他合金元素存在時，由于能生成彌散分布的金屬間化合物才有效。（3）增大回火脆性和碳鋼一樣，合金鋼也產生回火脆性，而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450C-600C間發生的第二類回火脆性（高溫回火脆性）主要與某些雜質元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關，多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。這是一種可逆回

50、火脆性，回火后快冷（通常用油冷）可防止其發生。鋼中加入適當Mo或W（0.5%Mo,1%W）也可基本上消除這類脆性。四、合金元素對鋼的機械性能的影響提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度，就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相（沉淀和彌散）強化。合金元素的強化作用，正是利用了這些強化機制。對退火狀態下鋼的機械性能的影響結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中，形成合金鐵素體，依靠固溶強化作用，提高強度和硬度，但同時降低塑性和韌性。2對退火狀態下鋼的機械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右

51、移，從而使組織中的珠光體的比例增大，使珠光體層片距離減小,這也使鋼的強度增加，塑性下降。但是在退火狀態下，合金鋼沒有很大的優越性。由于過冷奧氏體穩定性增大，合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體，或貝氏體甚至馬氏體組織,從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大，而Si、Al、V、Mo等在一般含量（例如一般結構鋼的實際含量）下影響很小。對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用最顯著，因為它充分利用了全部的四種強化機制。淬火時形成馬氏體，回火時析出碳化物，造成強烈的第二相強化，同時使韌性大大改善，故獲得馬氏體并對其回火是鋼的最經濟和最有效的綜合強化方

52、法。合金元素加入鋼中，首要的目的是提高鋼的淬透性，保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性,使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣，在同樣條件下，合金鋼比碳鋼具有更高的強度。五、合金元素對鋼的工藝性能的影響合金元素對鋼鑄造性能的影響固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄，其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響，主要取決于它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外，許多元素，如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質點，增大鋼的粘度，降低流動性，使鑄造性能惡化。2合金元素對鋼塑性加工性能的影響塑性加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固

53、溶體中，或形成碳化物（如Cr、Mo、W等）,都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。合金元素對鋼焊接性能的影響合金元素都提高鋼的淬透性，促進脆性組織（馬氏體）的形成，使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V，可改善鋼的焊接性能。合金元素對鋼切削性能的影響切削性能與鋼的硬度密切相關，鋼是適合于切削加工的硬度范圍為170HB230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向

54、和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高，淬火時可以采用比較緩慢的冷卻方法，可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、硅會增大鋼的過熱敏感性。7-2合金結構鋼用于制造重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。一、低合金結構鋼（亦稱普通低合金鋼、HSLA）用途主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結構等。性能要求高強度：一般其的屈服強度在300MPa以上。高韌性：要求延伸率為15%20%，室溫沖擊韌性大于600kJ/m800kJ/m。對于大型焊接構件，還要求有較高的斷裂韌性。良好的焊接性能和冷成型性能。低的冷脆

55、轉變溫度。良好的耐蝕性。成分特點低碳：由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超過0.20%。加入以錳為主的合金元素。加入鈮、鈦或釩等輔加元素：少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物，有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性。此外，加入少量銅(0.4%)和磷(0.1%左右)等，可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素，可以脫硫、去氣，使鋼材凈化，改善韌性和工藝性能。常用低合金結構鋼16Mn是我國低合金高強鋼中用量最多、產量最大的鋼種。使用狀態的組織為細晶粒的鐵素體一珠光體，強度比普通碳素結構鋼Q235高約20%30%,耐大氣腐蝕性能高20%38%。15MnVN中等級別強度鋼中使用

56、最多的鋼種。強度較高，且韌性、焊接性及低溫韌性也較好，被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結構。強度級別超過500MPa后，鐵素體和珠光體組織難以滿足要求，于是發展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷條件下得到貝氏體組織，使強度更高，塑性、焊接性能也較好，多用于高壓鍋爐、高壓容器等。熱處理特點這類鋼一般在熱軋空冷狀態下使用，不需要進行專門的熱處理。使用狀態下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。二、合金滲碳鋼用途主要用于制造汽車、拖拉機中的變速齒輪，內燃機上的凸輪軸、活塞銷等機器零件。這類零件在工作中遭受強烈的摩擦磨損，同時又承受較大的交變載荷，特別是沖擊載荷。性能要求(1)表

57、面滲碳層硬度高，以保證優異的耐磨性和接觸疲勞抗力，同時具有適當的塑性和韌性。心部具有咼的韌性和足夠咼的強度。心部韌性不足時，在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂；強度不足時，則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。有良好的熱處理工藝性能在高的滲碳溫度(900C950C)下，奧氏體晶粒不易長大，并有良好的淬透性。成分特點低碳：碳含量一般為0.10%0.25%，使零件心部有足夠的塑性和韌性。加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。(3)加入阻礙奧氏體晶粒長大的元素：主要加入少量強碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成穩定的合金碳化物。鋼種及牌號20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低，心部強度

58、較低。20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過熱敏感性較小，滲碳過渡層比較均勻，具有良好的機械性能和工藝性能。18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金滲碳鋼。這類鋼含有較多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韌性和低溫沖擊韌性。熱處理和組織性能合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火，再低溫回火。熱處理后，表面滲碳層的組織為合金滲碳體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織，硬度為60HRC62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關，完全淬透時為低碳回火馬氏體，硬度為40HRC48HRC；多數情況下是屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體，硬度為25HRC40H

59、RC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。三、合金調質鋼用途合金調質鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。性能要求調質件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復雜，要求高的綜合機械性能，即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調質鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣。成分特點：中碳：碳含量一般在0.25%0.50%之間，以0.4%居多；加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。如調質處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；加入防止第二類回火脆性

60、的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調質鋼，高溫回火慢冷時易產生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%0.30%Mo或0.8%1.2%的W。45鋼與40Cr鋼調質后性能的對比鋼號及熱處理狀態截面尺寸/mmsb/MPass/MPad5/%y/%ak/kJ/m245鋼850C水淬,550C回火f50700500154570040Cr鋼850C油淬,570C回火f50（心部）85067016581000鋼種及牌號（1）40Cr低淬透性調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。35CrMo中淬透性合金調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑