管道工程材料的物理化学及加工性能课件.ppt

1、管道工程材料的性能-管道工程材料的物理、化学及加工性能学 习 目 标 知识目标了解管道材料的物理、化学及加工性能，为选择管道及附件的材料打基础。情感目标通过对金属管材性能的学习，体验金属管材性能的强大，提高学生对从事这一行业的兴趣。学 习 重 难 点学习重点学习重点管道工程材料的化学性能及 加工性能。学习难点学习难点管道工程材料的加工工艺性能。课程导入为了正确选择和使用各种管道及其组成件材料，保证装置的安全运行，下面我们对作为管道及其组成件所需考虑的物理性能、化学性能以及加工性能做一介绍。一、管道工程材料的物理性能 管道金属材料的物理性能：密度、线膨胀系数、热导率等。二、管道工程材料的化学性能

2、 管道金属材料的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性 二、管道工程材料的化学性能 在石油化工装置中，由于介质多种多样，在材料的选择中，应注意腐蚀问题，可能遇到的腐蚀问题有氢腐蚀、硫腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等，要求材料在工作介质中具有足够的耐腐蚀性。三、管道工程材料的加工工艺性能 金属材料的加工工艺性能包括：铸造性能、锻造性能、切削加工性能、热冷加工性能、热处理性能和焊接性能。三、管道工程材料的加工工艺性能 将熔炼好的液态金属浇注到与零件形状相适应的铸造空腔中，冷却后获得铸造件的方法称为铸造，铸造性能通常包括流动性、收缩、疏松、成分偏析、吸气性、铸造应力及冷裂纹倾向等。三、管道工程材料的加工

3、工艺性能 锻造性能锻造性能是指在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力是指在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力 。影响锻造性能的因素包括影响锻造性能的因素包括：化学成分：纯金属的锻造性能较合金的好。金属组织：纯金属及单相固溶体的合金具有良好的塑性，其锻 造性能较好 变形温度：随着温度升高，金属的锻造性能提高。变形速度：塑性差的材料应采用较小的变形速度。应力状态：不同的压力加工方法在材料内部所产生的应力大小 和性质(压应力和拉应力)是不同的 三、管道工程材料的加工工艺性能 管子有时需要采用热弯、冷弯或锻压成型等工艺制成管件，工程上不但对管材的韧性、塑性有要求，而且对其锻造性能的要求也很高，优

4、质钢管在出厂前要求进行冷弯、压扁和扩口等加工性能试验。三、管道工程材料的加工工艺性能 切削加工金属材料的难易程度称为切削加工性能。一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具寿命等方面来衡量。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、组织状态、硬度、塑性等。铸铁比钢切削加工性能好，一般碳钢比高合金钢切削加工性能好三、管道工程材料的加工工艺性能 冷加工和热加工冷加工和热加工的区别在于加工温度。加工时材料的的区别在于加工温度。加工时材料的温度在再结晶温度以上，就是热加工，在再结晶温度以下，温度在再结晶温度以上，就是热加工，在再结晶温度以下，就是冷加工。就是冷加工。热加工造成的组织缺陷主要是流线、带状组织、

5、魏氏组织热加工造成的组织缺陷主要是流线、带状组织、魏氏组织等。还有可能出现过热、过烧等。还有可能出现过热、过烧。三、管道工程材料的加工工艺性能 热处理热处理是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。热处理能改善钢的显微结构热处理能改善钢的显微结构,使达到所需的物理要求。韧性使达到所需的物理要求。韧性,硬度和耐磨性是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得硬度和耐磨性是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特性这些特性,需使用热处理中的淬硬需使用热处理中的淬硬,回火回火,退火退火和表面淬硬等操作。和表面淬硬等操作。三、管道工程材料的加工工艺性能 对管道

6、及组件而言，对管道及组件而言，焊接性能焊接性能很重要，焊接性能表现在两很重要，焊接性能表现在两个方面：个方面：一是焊接接头产生缺陷的倾向，即出现各种裂纹的可能性。一是焊接接头产生缺陷的倾向，即出现各种裂纹的可能性。二是焊接接头在使用中的可靠性。二是焊接接头在使用中的可靠性。确定焊接性能的方法是焊接工艺评定，即将被焊接的工件确定焊接性能的方法是焊接工艺评定，即将被焊接的工件加工一定形状的焊口，按一定的工艺进行焊接，然后鉴定出现加工一定形状的焊口，按一定的工艺进行焊接，然后鉴定出现缺陷的倾向和程度，鉴定接头能否满足使用性能的要求。缺陷的倾向和程度，鉴定接头能否满足使用性能的要求。学 习 测 评单项选择：1、管子有时需要采用热弯、冷弯或锻压成型等工艺制成管件，因此，工程上不但对材料的塑性、韧性有要求，而且对其 性能的要求也很高。A、铸造性能 B 锻造性能 C切削加工性能 D热处理性能判断：1、在石油化工装置中，由于介质多种多样，在材料的选择中，应注意腐蚀问题因此要求材料在工作介质中具有足够的耐腐蚀性。（）小 结1、工业管道材料的物理性能2、管道工程材料的化学性能3、管道工程材料的加工工艺性能