壓力容器與化工設(shè)備常用材料課件

1、第6章 壓力容器和化工設(shè)備常用材料6.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)（自學(xué)）6.2 鐵碳合金（自學(xué)）6.3 鋼的分類6.4 鋼的品種6.5 金屬的腐蝕與防護(hù)95以上Fe + 0.054C + 1左右的雜質(zhì)元素 “鐵碳合金”一般含碳量在0.022者稱為鋼；大于2者稱為鑄鐵；當(dāng)含碳量小于0.02時(shí)，稱純鐵(工業(yè)純鐵)含碳量大于4.3的鑄鐵極脆，后二者的工程應(yīng)用價(jià)值都很小。 鋼和鑄鐵6.3 鋼的分類鋼的通常分類2.按化學(xué)成分分類 1.按用途分類 3.按質(zhì)量分類 一、碳鋼的分類和牌號(hào)1、按鋼中碳含量低碳鋼 含碳量小于0.3。強(qiáng)度較低，塑性較好。適于制作焊制的化工容器和負(fù)荷不大的機(jī)械零件。中碳鋼 含碳量在0.30.

2、6之間。強(qiáng)度和塑性適中，適于制作軸、齒輪、高壓設(shè)備頂蓋等零件。高碳鋼 含碳量在0.6以上，鋼的強(qiáng)度和硬度均高，塑性較差，用來(lái)制造彈簧、鋼絲繩等。6.3.1 碳素鋼血糖生成指數(shù)測(cè)定方法血糖生成指數(shù)食物胰島素胰高血糖素腸道血糖食欲消化酶組織腸-胰島軸腸降糖素背 景 流行病學(xué)研究：低GI和GL食物和膳食有益與肥胖、糖尿病、心血 管病、某些腫瘤的預(yù)防和控制。 干預(yù)性研究：低GI膳食能夠降低TG、LDL等，減少患慢性病危險(xiǎn)。 meta分析：低GI膳食對(duì)心血管病和糖尿病有益。低GI膳食有益于糖尿病等慢性病的預(yù)防和控制，膳食GI成為預(yù)防和控制慢性病的一個(gè)新概念。中國(guó)糖尿病膳食指南一、吃、動(dòng)平衡，合理用藥，控

3、制血糖， 達(dá)到或維持健康體重二、主食定量，粗細(xì)搭配，全谷物、雜豆類占1/3三、多吃蔬菜、水果適量，種類、顏色要多樣四、常吃魚禽，蛋類和畜肉適量，限制加工肉類五、奶類豆類天天有，零食加餐合理選擇六、清淡飲食，足量飲水，限制飲酒七：定時(shí)定量，細(xì)嚼慢咽；注意進(jìn)餐順序八：注重自我管理，定期接受個(gè)體化營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)分清幾個(gè)概念可利用碳水化合物 available carbohydrate; AC生血糖碳水化合物 glycemic carbohydrate類別（DP）組 成分子形式單糖葡萄糖、果糖、半乳糖糖雙糖蔗糖、乳糖、麥芽糖糖醇山梨醇、甘露醇寡糖麥芽低聚糖麥芽糊精其他低聚糖低聚果糖多糖淀 粉直鏈，支鏈，改性

4、淀粉NSP纖維、半纖維，果 膠碳水化合物來(lái)源 全谷物 薯類、根莖類 豆類 蔬菜 水果 脫脂奶 糖作物 含糖飲料DF高粗加工天然添加可利用碳水化合物包括糖、淀粉（抗性淀粉除外）和部分具有生血糖作用的糖醇。（不可消化）低聚糖（不可消化）多糖果聚糖(低聚果糖、果寡糖、菊粉)纖維素和纖維素衍生物棉籽糖羥丙基纖維素水蘇糖甲基纖維素低聚半乳糖阿拉伯木聚糖低聚木糖半乳聚糖果膠-葡聚糖抗性淀粉，包括變性淀粉如乙?；矸劭剐喳溠亢珮?shù)膠（瓜爾膠，阿拉伯樹(shù)膠，膠凝糖，角叉菜聚糖）聚葡萄糖不可利用碳水化合物的組分列表糖醇組分可利用碳水化合物轉(zhuǎn)化量赤蘚糖醇0甘露醇0乳糖醇0異麥芽酮糖醇10山梨醇25麥芽糖醇40麥芽糖

5、醇糖漿b40氫化葡萄糖漿40木糖醇50麥芽糖醇糖漿a50a普通、中級(jí)、高麥芽糖醇糖漿b高聚合體麥芽糖醇糖漿常見(jiàn)糖醇可利用碳水化合物轉(zhuǎn)化量分清幾個(gè)概念血糖應(yīng)答 glucose response人體進(jìn)食一定量受試食物后所引起的餐后血糖濃度的變化。血糖生成指數(shù)glycemic index; GI人體進(jìn)食含目標(biāo)量（通常為50 g）可利用碳水化合物的食物后，一段時(shí)間內(nèi)（2 h）血糖應(yīng)答曲線下面積相比空腹時(shí)的增幅除以進(jìn)食含等量可利用碳水化合物的參考食物（葡萄糖）后相應(yīng)的增幅，以百分?jǐn)?shù)表示。分清幾個(gè)概念參考食物 reference food 用于測(cè)定食物GI值的基準(zhǔn)物質(zhì)，通常為食品級(jí)或藥品級(jí)葡萄糖或葡萄糖溶

6、液。 參考食物的GI值定為100。待測(cè)食物 test food 用于GI值測(cè)定的食物。 如為加工食品，要求配方組成、生產(chǎn)工藝明確。測(cè)定基本要求GI測(cè)定應(yīng)遵守相關(guān)倫理要求。測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)施與條件應(yīng)符合附錄B的要求。開(kāi)展GI測(cè)定的機(jī)構(gòu)應(yīng)具備食物檢驗(yàn)資質(zhì)和/或臨床檢驗(yàn)資質(zhì)。測(cè)定機(jī)構(gòu)應(yīng)能提供安靜、舒適、可供受試者靜坐及小范圍活動(dòng)的場(chǎng)地。測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)有獨(dú)立的食物準(zhǔn)備區(qū)、抽血區(qū)、血液分離及血糖測(cè)定分區(qū)等。測(cè)定場(chǎng)所應(yīng)配備搶救或急救基本設(shè)施，防止發(fā)生應(yīng)急事件。測(cè)試機(jī)構(gòu)應(yīng)配備從事醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)工作的專業(yè)人員負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)、組織與管理；以及具有執(zhí)業(yè)資格的醫(yī)護(hù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)操作。受試者選擇受試者人數(shù)要求: 不少于12

7、人。健康成年人（年齡在18歲60歲），男女各半無(wú)對(duì)待測(cè)食物過(guò)敏史和不耐受史。能夠維持至少10h的空腹?fàn)顟B(tài)。近3個(gè)月內(nèi)未服用影響糖耐量的營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑，以及未口服避孕藥、乙酰水楊酸、類固醇、蛋白酶抑制劑和抗精神病藥等藥物。受試食物準(zhǔn)備GI值測(cè)定準(zhǔn)備前3天飲食前1天晚餐避免高纖晚上10點(diǎn)后禁食空腹血緩慢進(jìn)入場(chǎng)地，靜坐間隔5min，抽2次空腹血進(jìn)餐從第一口開(kāi)始計(jì)時(shí)5-10min內(nèi)吃完固定水量抽血15 min、30 min、45 min、60 min、90 min和120 保證每次試食測(cè)定采血時(shí)間點(diǎn)的一致性和準(zhǔn)確性至少3次獨(dú)立試食測(cè)定間隔72h血樣采集基本要求血樣采集基本要求采血過(guò)程注意保暖。采血部位應(yīng)

8、保持一致?？蛇x指尖毛細(xì)血管血（全血）或手背/肘靜脈血。采血量以滿足血糖濃度測(cè)定為宜。血樣采集后，毛細(xì)血管血立即進(jìn)行血糖濃度測(cè)定；靜脈血收集至分離膠真空采血管或含草酸鉀-氟化鈉抗凝劑的真空采血管，30 min內(nèi)分離血清或血漿，28冰箱保存（不得超過(guò)3d），盡早測(cè)定血糖濃度。血糖濃度測(cè)定按照臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程，采用己糖激酶法或葡萄糖氧化酶法測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)血樣的血糖濃度（ct）；考慮到方法精密度，毛細(xì)血管血不宜采用試紙條法。各時(shí)間點(diǎn)血樣的血糖濃度以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，單位為毫摩爾每升（mmol/L）。GI值計(jì)算結(jié)果判定2、按鋼的質(zhì)量由于硫、磷均增加了鋼的脆性，故一般是有害

9、元素，需要嚴(yán)格控制其含量；硫（熱脆）、磷（冷脆）含量高低大大地影響了鋼的質(zhì)量。碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼普通碳素鋼較高含錳量普通含錳量 質(zhì)量等級(jí) 215 MPa 屈服強(qiáng)度Q 215 A F 脫氧方法如普通碳素鋼(碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 700-2006)其鋼號(hào)是由代表鋼的屈服強(qiáng)度的字母Q，屈服極限值，質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)四個(gè)部分順序組成。屈服強(qiáng)度有四個(gè)級(jí)別，即Q195、Q215、Q235、Q275。質(zhì)量等級(jí)按碳、硫、磷含量的控制范圍、脫氧程度、允許使用的最低溫度以及是否提供AKV值，劃分為A、B、C、D四級(jí)，D級(jí)質(zhì)量最高，A級(jí)最低。脫氧程度以沸騰鋼（F）最差，半鎮(zhèn)靜鋼（b）次之，鎮(zhèn)靜鋼（Z）和特殊鎮(zhèn)靜

10、鋼（TZ）脫氧最完全?！癦” 或“TZ”可省略。化工壓力容器用鋼一般選用鎮(zhèn)靜鋼。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T699-2015共28個(gè)普通含錳量（0.350.65）鋼號(hào)有17個(gè)： 08，10，15，20，2585。代表鋼號(hào)的數(shù)字是鋼中碳的平均含量的萬(wàn)分值。優(yōu)質(zhì)低碳鋼（含C0.3%），如08、10、 15、20、25；優(yōu)質(zhì)中碳鋼（含C量0.3%0.6%）,如30、35、40、45、50與55；優(yōu)質(zhì)高碳鋼（含C0.6%）如60、65、70、80。含碳量較高含錳量（0.71）鋼號(hào)有11個(gè)：15Mn，20Mn.70Mn代表鋼號(hào)的數(shù)字是鋼中碳的平均含量的萬(wàn)分值。3、專用鋼材為適應(yīng)各種條件用鋼的特殊要求，對(duì)低碳

11、鋼的成分、工藝及性能作了相應(yīng)的調(diào)整和補(bǔ)充規(guī)定，發(fā)展了許多專門用途的鋼材。 容器專用鋼板 鋼號(hào)為Q245R。鍋爐專用鋼管 鋼管鋼號(hào)為20G。焊接氣瓶專用薄鋼板 有6個(gè)鋼號(hào)，從HP245HP365。船用鋼板 其中的A、B級(jí)（強(qiáng)度等級(jí)）板可有條件用于壓力容器。GB7131997鍋爐用鋼板GB66541996壓力容器用鋼板 GB713-2014鍋爐壓力容器用鋼板二、碳鋼的性能1、力學(xué)性能鋼的含碳量1、碳碳含量強(qiáng)度增加可焊性焊接時(shí)易在熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋壓力容器用鋼的含碳量一般不應(yīng)大于0.25%。使用溫度普通碳鋼：-20400優(yōu)質(zhì)碳鋼：- 40450尺寸截面尺寸不同，會(huì)因冷卻速度不同，造成組織中碳化物彌散度

12、不一樣，從而引起鋼的力學(xué)性能稍有差異。薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板略高，但塑性稍差。2、碳鋼的制造工藝性能碳鋼的鑄造性優(yōu)于合金鋼但比鑄鐵差。碳鋼的可鍛性良好，鋼板可冷卷或冷沖壓。碳鋼的可焊性隨含碳量的增加而變差，低碳鋼有良好的可焊性。3、碳鋼的耐蝕性碳鋼的耐蝕性較差。在稀酸中會(huì)受到強(qiáng)烈腐蝕，在大氣、土壤或腐蝕性較弱的介質(zhì)中也要有保護(hù)使用。在濃硫酸中耐蝕性較好。在溫度不高的稀堿液中耐蝕。6.3.2 合金鋼合金鋼-為了改善和提高碳素鋼的性能，在碳素鋼的基礎(chǔ)上添加一定的合金元素所煉制的一類鋼。返回碳素鋼的主要缺點(diǎn)強(qiáng)度較低使用溫度較窄耐腐蝕性差一、合金鋼的分類低合金鋼合金元素含量5%中合金鋼合金元素含量5%1

13、0%高合金鋼合金元素含量10%通常按合金元素總含量分為：二、合金元素在鋼中的作用為了合金化的目的而加入并且其含量有一定范圍的元素，稱為合金元素。目前在合金鋼中常用的合金元素有： 鉻(Cr)，錳(Mn)，鎳(Ni)，硅(Si)，硼(B)，鎢(W)，鉬(Mo)，釩(V)，鈦(Ti)和稀土元素(Re)等。 鉻：是合金結(jié)構(gòu)鋼主加元素之一，在化學(xué)性能方面它不僅能提高金屬耐腐蝕性能，也能提高抗氧化性能。當(dāng)其含量達(dá)到13時(shí)，能使鋼的耐腐蝕能力顯著提高。鎳：鎳能提高耐腐蝕性和低溫沖擊韌性，特別是提高耐堿能力。錳：可提高鋼的強(qiáng)度與硬度，增加錳含量對(duì)提高低溫沖擊韌性有好處。鉬：能提高不銹鋼抗氯離子的腐蝕能力，也能

14、減少氫脆的敏感性。 鈦：在不銹鋼中起穩(wěn)定碳的作用，減少鉻與碳化合的機(jī)會(huì)，防止晶間腐蝕，還可提高耐熱性。三、低合金鋼1. 合金元素與鋼號(hào)合金元素含量大多在1以下，有少數(shù)可達(dá)25。鋼號(hào)：首數(shù)字+合金元素符號(hào)+尾數(shù)字 當(dāng)合金元素含量在1.5以下時(shí)，該元素符號(hào)后不注數(shù)字；當(dāng)合金元素含量在1.52.5之間時(shí)，可在該元素后面注“2”依次類推。如15CrMn 鋼中平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù) 每種合金元素平均含量的百分?jǐn)?shù)1. 合金元素與鋼號(hào)除上述規(guī)定外，低合金高強(qiáng)度鋼的鋼號(hào)由首字母“Q”、規(guī)定的最小上屈服強(qiáng)度數(shù)值、交貨狀態(tài)代號(hào)(N、+N、M)、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（B、C、D、E、F）四部分組成。如Q355ND.N-正火+N

15、-正火軋制M-熱機(jī)械軋制2. 低合金鋼的分類 按含碳量的不同分為低合金結(jié)構(gòu)鋼與合金結(jié)構(gòu)鋼。（1）低合金結(jié)構(gòu)鋼 含碳量不大于0.25，有良好的焊接性能，可用于強(qiáng)度用鋼 ，中溫鋼和低溫鋼。a.低合金高強(qiáng)度鋼(普低鋼)GB/T 1591-2018典型牌號(hào)：Q345R 、 Q355、Q420應(yīng)用：大型工程結(jié)構(gòu)（如大型橋梁，壓力容器及船舶鍋爐等）壓力容器低溫壓力容器用低合金鋼鋼板GB3531-2014 c.低溫用的低合金鋼典型牌號(hào)： 16MnDR ,15MnNiDR , 09MnNiDRb.中溫用的低合金鋼15CrMo(550)、12CrMo(525)、12Cr2Mo(575) 低溫用鋼主要是指用于鋼鐵

16、，化學(xué)和能源工業(yè)中存儲(chǔ)運(yùn)輸液氧（-183）,液氮（-196）等液化氣體和液體燃料的低溫容器及運(yùn)輸設(shè)備。低溫條件下要求材料具有足夠的低溫強(qiáng)度，足夠的低溫韌性，還要具有良好的焊接性和一定的耐蝕性。（2）合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 3077-2015） 含碳量的范圍較寬。按鋼的質(zhì)量分為三級(jí)： 典型牌號(hào)：40Cr 、30CrMo應(yīng)用：軸類、齒輪、傳動(dòng)軸、螺栓等零件優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（牌號(hào)后加“A”）特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（牌號(hào)后加“E”）四、高合金鋼化工設(shè)備中使用的高合金鋼主要是指不銹鋼和耐熱鋼。（一）不銹鋼 不銹鋼以不銹、耐腐蝕為主要特性。耐空氣、蒸汽和水等弱腐蝕介質(zhì)耐酸、堿、鹽等強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì) 對(duì)不銹鋼最重要的性能要

17、求是良好的耐蝕性，合適的力學(xué)性能，優(yōu)良的冷熱加工和成型性，以及焊接性能。 不銹鋼中常加入的合金元素有Cr、Ni、Ti、Mo、V、Mn等。鋼的含碳量舊牌號(hào)新牌號(hào)含碳量0.03%(超低碳不銹鋼)0.03000Cr19Ni10022Cr19Ni100.02500Cr18Mo2019Cr18Mo20.010 00Cr27Mo008Cr27Mo0.03%含碳量0.1%（低碳級(jí)不銹鋼）0.080Cr18Ni9 （S30408）06Cr19Ni100.080Cr1306Cr130.040.060Cr19Ni10N05Cr19Ni10N0.040.100Cr19Ni10SiN05Cr19Ni10SiN0.1%

18、0.2%0.160.252Cr1320Cr130.260.353Cr1330Cr130.360.454Cr1340Cr130.600.755Cr1350Cr13不銹鋼新牌號(hào)的編制方法統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)（二）耐熱鋼 在航空航天，發(fā)動(dòng)機(jī)，熱能工程，化工及軍事工業(yè)部門，有許多機(jī)器零件是在高溫下工作的，常常使用具有高耐熱性的耐熱鋼。 耐熱鋼是指高溫下具有較高的強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性的合金鋼。耐熱性是包括熱安定性與抗熱性的一個(gè)綜合概念。熱安定性是指金屬對(duì)高溫氣體腐蝕的抵抗能力。（可加鉻、鋁、硅等）抗熱性則是指金屬在高溫下對(duì)機(jī)械載荷的抵抗能力。（可加入鎳、錳、鋁、鉻、鎢、釩等）6.4 鋼的品種鋼板鋼管型鋼鍛件緊

19、固件薄鋼板厚鋼板（一）鋼板主要用于制造容器的殼體和封頭，厚板可用來(lái)切割法蘭毛坯。碳素鋼和低合金鋼鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-7、6-8低溫壓力容器用低合金鋼鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-9、6-10非壓力容器用碳素鋼鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-11、6-12不銹鋼鋼鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-13、6-14單軋鋼板的厚度規(guī)格公稱寬度：6004800mm公稱長(zhǎng)度：200020000mm厚度/mm間隔/mm30mm0.5301.0熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差N類偏差：正偏差和負(fù)偏差相等； 16mm0.65A類偏差：負(fù)偏差數(shù)值小于正偏正差；B類偏差：固定負(fù)偏差為0.3 m

20、m；C類偏差：固定負(fù)偏差為零，按公稱厚度規(guī)定正偏差。GB713-2014規(guī)定厚度允許偏差按 的B類偏差。GB/T709-2006（二）鋼管鋼管有無(wú)縫鋼管和有縫鋼管兩類。（1）無(wú)縫鋼管 管壁上沒(méi)有縫隙的空心鋼管.無(wú)縫鋼管有兩個(gè)尺寸系列，一個(gè)是按鋼管外徑d0建立的。另一個(gè)是按鋼管的公稱直徑DN建立的。鋼管的公稱直徑約定：凡是能夠?qū)崿F(xiàn)連接的管子與法蘭、管子與管件、管子與閥門，就規(guī)定這兩個(gè)連接件具有相同的公稱直徑。DN=200mm名義尺寸表6-15鋼管的公稱直徑系列是根據(jù)管法蘭的公稱直徑系列規(guī)定的，外徑包括A（英制管）B（公制管）兩個(gè)系列，見(jiàn)表6-15（2）有縫鋼管 適于輸送較低壓力的流體，允許使用的

21、的壓力不超過(guò)0.6MPa。有縫鋼管的尺寸系列 按鋼管的壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管。 按管端形式分為光管和帶螺紋管。有縫鋼管的公稱口徑與鋼管外徑、壁厚的對(duì)照表見(jiàn)表6-17.鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-186-21.鍛件有六種形式：筒形、環(huán)形、餅形、碗形、長(zhǎng)頸法蘭、條形鍛件。在化工設(shè)備上鍛件主要用于容器法蘭、平蓋、整鍛件補(bǔ)強(qiáng)用元件等。鍛件可用碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼等。（三）鍛件鍛件分為I、II、III、IV（最高）四個(gè)級(jí)別。見(jiàn)表6-22鍛件的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表6-236-28.（四）緊固件（螺栓、螺釘、螺柱）緊固件有專用級(jí)和商品級(jí)兩類。專用級(jí)緊固件由專用材料制造，必須保證的化學(xué)成分和力學(xué)

22、性能以及熱處理規(guī)定。商品級(jí)緊固件是以緊固件的性能等級(jí)代替材料牌號(hào)。專用級(jí)碳素鋼和低合金鋼螺柱、螺母用鋼見(jiàn)表6-29和表6-30.性能等級(jí)代號(hào)（碳鋼制造）是用“”隔開(kāi)的兩部分?jǐn)?shù)字組成。如果將其視為一帶有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字時(shí)，則此數(shù)字的整數(shù)部分表示的是螺栓公稱抗拉強(qiáng)度值的1/100，連同小數(shù)點(diǎn)的小數(shù)則表示螺栓公稱屈服點(diǎn)與公稱抗拉強(qiáng)度的比值（屈強(qiáng)比）。例如，性能等級(jí)46級(jí)的螺栓，其含義是：螺栓公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa級(jí)；屈強(qiáng)比值為0.6；螺栓的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)4000.6=240MPa級(jí).商品級(jí)螺栓、螺柱和螺釘共有10個(gè)性能等級(jí)，其中屈強(qiáng)比為0.6的3個(gè)，即36、46、56；屈強(qiáng)比為0.8的有5個(gè)，即48

23、、58、68、88、98；屈強(qiáng)比為0.9的有2個(gè)，即109、129。用不銹鋼制造的商品級(jí)螺栓，其性能等級(jí)有A2-50和A270，代號(hào)后邊的數(shù)字表示螺栓公稱抗拉強(qiáng)度的1/10。（2）螺母的性能等級(jí)公稱高度0.8D的螺母，用螺栓等級(jí)標(biāo)記中的第一部分?jǐn)?shù)字來(lái)標(biāo)記，該螺栓為可與該螺母相配中最高性能等級(jí)的螺栓。商品級(jí)螺栓、螺釘和螺柱的力學(xué)性能見(jiàn)表6-31。6.5 金屬的腐蝕與防護(hù)腐蝕-金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞。6.5.1 腐蝕的定義及分類1、按腐蝕的機(jī)理來(lái)分電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕晶間腐蝕 2、按金屬腐蝕的形式來(lái)分全面腐蝕局部腐蝕小孔腐蝕縫隙腐蝕物理腐蝕金屬與電解質(zhì)溶

24、液間產(chǎn)生電化學(xué)作用所發(fā)生的腐蝕稱電化學(xué)腐蝕。它的特點(diǎn)是在腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。陽(yáng)極：ZnZn+十2e陰極： 2H+十2eH2（一）電化學(xué)腐蝕 按腐蝕的機(jī)理來(lái)分（二）化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是指金屬與非電解質(zhì)介質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞，它的特點(diǎn)是腐蝕過(guò)程中沒(méi)有電流的產(chǎn)生。 例如金屬在高溫氣體中發(fā)生氧化時(shí)剛形成膜的階段。按腐蝕的機(jī)理來(lái)分6.5.2 常見(jiàn)的幾種腐蝕及控制方法 均勻腐蝕 局部腐蝕 其又可分為應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕（孔蝕）、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等。（一）均勻腐蝕 均勻腐蝕是腐蝕作用均勻地發(fā)生在整個(gè)金屬表面，使金屬有效截面不斷減少，直到破壞。腐蝕裕量C2C2n :腐蝕速度 mm/a 壽命 n年1

25、.電偶腐蝕或雙金屬腐蝕 兩種相互接觸的不同金屬浸在腐蝕性介質(zhì)中，由于存在電位差，其中的一種電位較負(fù)的金屬往往會(huì)遭受腐蝕。Al:-1.66 Fe:-0.44 Cu:0.337 （二）局部腐蝕避免方法；將處于腐蝕性介質(zhì)中不同的金屬連接用絕緣材料隔開(kāi)。2. 應(yīng)力腐蝕 指金屬在固定拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下所引起的破裂。材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的條件是：局部高的拉應(yīng)力和特定介質(zhì)相互作用。使某一材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)是特定的介質(zhì)，不是任意介質(zhì)。見(jiàn)表6-61防止或減輕應(yīng)力腐蝕的途徑有哪些？（1）合理選用耐蝕材料，即選擇對(duì)腐蝕介質(zhì)不敏感的材料。（2）控制應(yīng)力。合理設(shè)計(jì)與加工，盡量減少局部的應(yīng)力集中。（3）采用合理

26、的熱處理方法消除殘余應(yīng)力。（4）減弱介質(zhì)的侵蝕性。3. 縫隙腐蝕金屬部件在介質(zhì)中，如若金屬與金屬或金屬與非金屬之間存在特別小的縫隙，使縫隙內(nèi)的介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，從而引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕，這種局部腐蝕就稱為縫隙腐蝕。大多數(shù)金屬和合金都可能會(huì)產(chǎn)生縫隙腐蝕，只是對(duì)腐蝕的敏感性有所不同。幾乎所有的介質(zhì)都會(huì)引起縫隙腐蝕。為防止縫隙腐蝕，在設(shè)備、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)盡量避免形成縫隙。設(shè)計(jì)的容器要使液體能完全排凈，避免銳角和靜滯區(qū)。這樣便于清洗，還可防止固體在器底沉積。4.小孔腐蝕（點(diǎn)蝕） 在金屬表面的局部地區(qū)出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔，這些小孔有的孤立存在，有些則緊湊在一起。小孔腐蝕會(huì)導(dǎo)致設(shè)備穿孔，泄漏物

27、料，污染環(huán)境；在有應(yīng)力時(shí)，蝕孔往往是裂紋的發(fā)源處。 危險(xiǎn)性極大不銹鋼、鋁和鈦及其合金等在含有氯離子的介質(zhì)中經(jīng)常發(fā)生孔蝕。防止和減少小孔腐蝕的方法：減少靜滯區(qū)，提高介質(zhì)流速可以減輕孔蝕。在不銹鋼中加入鉬降低氯離子含量 5. 晶間腐蝕所謂晶間腐蝕是在450850的溫度范圍內(nèi)，碳與鐵、鉻形成(Fe,Cr)23C6從奧氏體中析出并分布在晶界上，使晶界附近的含鉻量降低到耐腐蝕所需的最低含量（12%）以下，腐蝕就在此貧鉻區(qū)產(chǎn)生。這種沿晶界的腐蝕稱為晶間腐蝕。發(fā)生晶間腐蝕后，晶粒間的結(jié)合力大大削弱，鋼材會(huì)變得脆、強(qiáng)度很低，嚴(yán)重時(shí)可使材料的機(jī)械強(qiáng)度完全喪失。為了防止晶間腐蝕，可采取以下幾種方法：（1） 穩(wěn)定化處理：在鋼中加入與碳親合力比鉻更強(qiáng)的鈦、鈮等元素，以形成穩(wěn)定的TiC、NbC等，將碳固定在這些化合物中，可大大減少產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向。如06Cr19Ni10Ti, 06Cr18NillNb等鋼種。 (2） 固溶化處理：對(duì)某些焊接件可重新進(jìn)行熱處理，使碳、鉻再固溶于奧氏體中。（3） 采用超低碳不銹鋼：當(dāng)含碳量0.03%時(shí)，即使在