鍋爐金屬材料(非常實用)

1、鍋爐金屬材料鍋爐金屬材料1材料分類常用的有金屬材料和非金屬材料。金屬材料有碳鋼、合金鋼、有色金屬、鑄鐵及其合金。其中應用最為廣泛的是碳鋼和合金鋼。如將鋼按用途來劃分，有結(jié)構(gòu)鋼（建筑及工程用鋼或結(jié)構(gòu)用鋼，如鍋爐中的鋼結(jié)構(gòu)等）、工具鋼（各種量具、刃具、模具鋼等）和特殊性能鋼（耐熱鋼、不銹耐酸鋼及電工用鋼）；按質(zhì)量來劃分則有普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼三類；按冶煉方法、鋼液脫氧程度和鑄錠工藝的不同來劃分則有沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼（脫氧完全的鋼，化學成分

2、和力學性能均勻、焊接性能和抗腐蝕性好，一般用來做較重要的部件；受壓元件用鋼即是）和半鎮(zhèn)靜鋼三類；此外還有其余種類的如按金相組織分類方法（下面介紹耐熱鋼時還要介紹）等。2鍋爐金屬材料性能1）常規(guī)性能鍋爐常用金屬材料的常規(guī)力學性能主要有以下幾種：彈性極限：金屬在力的作用下，形狀發(fā)生變化，當力去除后，仍能恢復原狀的能力稱為彈性；而隨外力而消失的變形稱為彈性變形。。在拉伸試驗中，試樣未發(fā)生永久變形時單位面積所承受的最大力就為彈性極限σe；強度：

3、強度是指金屬材料抵抗變形和破壞的能力，即金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的性能，可分為抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度和抗扭強度等。工程上金屬材料的主要強度性能指標是屈服極限σs和抗拉強度σb。金屬材料在超過σs的應力下工作，會使零件產(chǎn)生塑性變形；在超過σb的應力下工作時，會引起零件的斷裂破壞。σb是試件被拉斷前的最大負荷Pb與原橫截面積F0之比，σb=PbF0，單位為MPa；屈服強度或屈服點σS是指金屬材料在拉伸試驗中，外力已經(jīng)超過彈性

4、極限σe，雖然應力不再增加，但試件仍在伸長，試件產(chǎn)生比較明顯的塑性變形，此時的應力稱之；塑性：金屬受外力作用產(chǎn)生變形，當外力去掉后變形不恢復的性能稱為塑性；腐蝕疲勞：指在循環(huán)交變應力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的開裂與破壞；熱疲勞：由于溫度的循環(huán)變化，引起熱應力的循環(huán)變化，并由此產(chǎn)生的疲勞破壞。若熱應力長期工作中多次周期性地作用在材料上，將會引起塑性變形的積累，導致熱疲勞裂紋的產(chǎn)生與擴展，使材料出現(xiàn)損傷破壞。其一般出現(xiàn)在金屬零件的表面，成龜

5、裂狀。鍋爐的減溫器管、省煤器管、再熱器管與水冷壁管等，都會由于溫度的波動及起動、停爐等造成熱疲勞損壞。主要的影響因素是部件本身的溫度差。就鋼來說，其高溫組織穩(wěn)定性越好，其抗熱疲勞能力越高；鋼的線膨脹系數(shù)愈大、導熱系數(shù)愈小，就會造成較大的溫度差和熱應力而降低材料的抗熱疲勞性能。珠光體鋼的抗熱疲勞性能高于奧氏體鋼就是這個原因。此外熱疲勞裂紋一般均屬晶內(nèi)破壞，故細晶鋼具有更高的抗熱疲勞性能。蠕變及蠕變強度：在一定溫度和應力作用下，隨時間增加發(fā)

6、生緩慢的塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。材料的蠕變曲線（蠕變變形量和時間的關(guān)系曲線）如圖3，由圖可知，在加載引起瞬間變形（oa）后，蠕變過程分為三個階段：ab段（變形逐漸減慢，稱為減速階段或不穩(wěn)定階段），bc段（變形速度基本恒定，稱為穩(wěn)定階段。此一線段傾角的正切表示蠕變速度），cd段（蠕變加速，稱為最后階段）。當溫度升高或應力增大，第二階段會變短或消失。而蠕變極限則是指材料在一定溫度下、在規(guī)定的持續(xù)時間之內(nèi)，產(chǎn)生一定蠕變變形量或引起規(guī)定的蠕變速

7、度，此時所能承受的最大應力，有兩種定義方法：一種是以σT1105表示（在T℃時引起的蠕變速度為1105%h的應力，即是在T溫度，引起規(guī)定蠕變第二階段的形變速度的應力值，如σ1.105代表蠕變速度為1.105%h的蠕變強度，鍋爐材料常采用此種表示定義）；或以σT1105表示（在T℃時工作105h，其總變形量為1%的應力值；如σ1105代表經(jīng)100000小時總變形為1%的蠕變強度）。持久強度：在高溫和應力長期作用下抵抗斷裂的能力，是指在一定