电厂常用金属材料牌号及其应用Word格式文档下载.docx
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特殊性能钢
不锈耐热钢、耐热钢、低温用钢、电工用钢……
专业用钢
锅炉用钢、压力容器用钢、船舶用钢、桥梁用钢……
按强度分类
强度等级
普强钢（σb<
800MPa）、高强度钢（σb800～1400MPa）、超高强度钢（σb>
1400MPa）
强度值
屈服强度、抗拉强度
2、铸铁的分类
按碳在铸铁中存在方式
灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、白口铁…
合金铸铁按用途不同
耐磨、耐热、耐蚀、无磁、低热膨胀等铸铁
3、铜的分类
纯铜
（也称紫铜）
铜合金
黄铜（铜锌合金）
锡黄铜、铝黄铜、铅黄铜…
白铜（铜镍合金）
青铜（铜锡合金）
锡青铜、铍青铜、铝铁青铜…
二、化学元素及其在钢中的作用
1、电厂常用金属材料中的化学元素
中文名称
碳
硅
锰
硫
磷
铁
铬
钼
钒
化学元素符号
C
Si
Mn
S
P
Fe
Cr
Mo
V
镍
钨
钛
铌
氮
硼
铝
铜
锌
Ni
W
Ti
Nb
N
B
Al
Cu
Zn
锡
铅
砷
锑
铋
钴
氧
稀土
锆
Sn
Pb
As
Sb
Bi
Co
O
Re
Zr
钢中常存五元素:
C、Si、Mn、S、P
钢中五害元素:
Sn、Pb、As、Sb、Bi
2、钢中主要元素在钢中的作用
元素
符号
作用
基体材料
C<
1%时,随着碳含量增加,钢的常温强度、硬度增高,但塑性、韧性降低。
0、3%时,焊接性能较好（锅炉受热面管）。
含碳量高会使固溶体中的合金元素向碳化物扩散,降低钢的强度。
硅在碳钢的含量≤0、50％。
硅也就是钢中的有益元素。
在沸腾钢中,含硅量很低,硅就是作为脱氧元素加入到钢中。
在镇静钢中硅的含量一般为0、12～0、37％。
硅增大了钢液的流动性,除了形成非金属夹杂外,硅溶于铁素体中。
随着硅含量的提高,钢的抗拉强度提高,屈服点提高,伸长率下降,钢的冲击韧性显著降低。
就是一种弱脱氧剂。
适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。
普通碳素钢中锰的含量约为0、3%～0、8%。
含量过高（达1、0%～1、5%以上）使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性与可焊性。
有害元素。
引起钢材热脆（热加工时开裂）,降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度与抗锈性等。
主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料与燃烧产物。
虽可提高强度、抗锈性,但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能与可焊性,尤其低温时发生冷脆（低温变脆）,含量需严格控制。
它来源于矿石与生铁等炼钢原料。
在结构钢中提高常温强度、硬度与淬透性。
在耐热钢中提高蠕变强度与抗氧化性能,减少石墨化倾向。
含量大于12%时,显著提高耐腐蚀性。
显著提高耐热钢的蠕变强度与抗松弛性能（固溶强化作用）,有效地减少钢的热脆性倾向。
也可以提高常温强度。
提高耐热钢的蠕变强度与组织稳定性,改善焊接性能。
含钒钢对热处理较敏感。
<
6%时,可提高钢的常温强度,但并不降低其塑形与韧性。
1%～3%的镍可提高淬透性,使大截面工件性能均匀。
耐热钢中加入镍主要就是为了得到奥氏体组织与提高抗腐蚀能力,并可增加韧性。
提高耐热钢的蠕变强度与热强性。
显著提高工具钢的红硬性。
钛、铌
Ti、Nb
提高耐热钢的蠕变强度,改善焊接性能。
在不锈钢中提高抗腐蚀能力与增加韧性。
微量硼可以显著提高钢的淬透性,可提高蠕变强度与塑形。
但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性与冷弯性能,增加时效倾向与冷脆性。
三、世界主要国家钢号表示方法
1、中国钢号表示方法
根据GB/T221-2008《钢铁产品牌号表示方法》规定,钢号采用汉语拼音、化学元素符号与阿拉伯数字相结合的原则,即:
钢号中添加的合金元素采用化学元素符号表示,如Cr、Mo、Mn…等。
混合稀土元素用Re或Xt表示。
产品名称、用途、冶炼与浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示。
字母
在钢号
中位置
含义
ZG
头
铸钢
A
尾
高级（优质钢）
DQ
电工用冷轧取向硅钢
b
半镇静钢
DR
电工用热轧硅钢
F
沸腾钢
DT
电工用纯铁
g
锅炉用钢
DW
电工用冷轧无取向硅钢
G
高压管道（子）用钢
滚动轴承钢
R
压力容器用钢
GH
变形高温合金
TZ
特殊镇静钢
H
焊条用钢
Z
镇静钢
NS
耐蚀合金
gC
多层或高压容器用钢
Q
屈服强度
T
Y
易切削钢
钢中主要化学元素含量用阿拉伯数字表示。
不同钢种其钢号表示方法有所不同,分别举例说明如下:
、碳素结构钢:
Q235A（A3）钢
“235”表示屈服强度下限数值,单位MPa,“A”表示质量等级代号,共分为A、B、C、D四级。
、优质碳素钢:
20,20g钢
钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几,“20”表示平均含碳量为0、2%。
钢号后缀“g”表示锅炉用钢。
、碳素工具钢:
T8A
“T”代表碳素工具钢类,数字表示平均含碳量的千分之几,“8”表示平均含碳量为0、8%。
钢号后缀“A”表示高级优质。
、合金结构钢、耐热钢:
12Cr2MoWVTiB（102钢）
钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几,“12”表示平均含碳量为0、12%。
钢中主要合金元素含量一般以百分之几表示,小于1、5%时只标符号,不标含量。
但对易混淆的钢号除外,如12Cr1MoV与12CrMoV,前者Cr0、9～1、2%,后者Cr0、6～0、9%,其余成分全部相同。
当平均合金含量在1、50﹪～2、49﹪,2、50﹪～3、49﹪…,21、50﹪～22、49﹪,…范围时,分别用相应数字2,3,…,21,…标注。
、不锈耐酸钢、耐热钢:
1Cr18Ni9Ti
钢号前数字表示平均含碳量的千分之几,“1”表示平均含碳量为0、1%。
当平均含碳量≤0、1﹪,用“0”表示;
当平均含碳量≤0、03﹪,用“00”表示。
合金元素及含量标注同上。
、合金工具钢（高速钢）:
W18Cr4V
一般不标出碳含量。
2、美国钢号表示方法
美国钢铁产品牌号大都采用美国各团体学会标准的牌号表示方法。
主要有:
AISI（AmericanIronandSteelInstitute）美国钢铁学会标准
SAE（AmericanSocietyofAutomotiveEngineers）美国汽车工程师学会标准
ASTM（AmericanSocietyofTestingandMaterrials）美国材料试验学会标准
ASME（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）美国机械工程师学会标准
此外还有“金属与合金牌号的统一数字系统”（UnifiedNumberingSystemforMetalsandAlloys）,简称UNS系统。
结构钢的钢号目前大都采用AISI与SAE标准的钢号表示方法。
钢号一般采用四位数字来表示,前两位表示钢类,后两位表示钢中平均含碳量,以万分之几表示。
如:
“1016”——普通碳素钢,含碳量0、16%,相当于我国的16Mn。
不锈钢与耐热钢的钢号通常采用AISI钢号表示方法。
钢号由三位数字组成,第一位数字表示钢的类型,其它两位数字只表示顺序号。
“3×
×
”——镍铬奥氏体钢。
对于我们常见的电站用钢,主要采用ASTM与ASME标准的钢号表示方法。
、部分ASME/ASTM标准及所列出的材料牌号:
SA-106高温用无缝碳钢公称管;
分A、B、C三等级,形成SA-106A、SA-106B、SA-106C三种钢。
其中A级钢中:
C≤0、25%、S≤0、035%、P≤0、035%。
SA-192/SA-192M高压用无缝碳钢锅炉管子;
SA-209/SA-209M锅炉与过热器用无缝碳钼合金钢管子;
分T1、T1a、T1b三等级,形成三种钢。
SA-210/SA-210M锅炉与过热器用无缝中碳钢管子;
分A-1、C二等级,形成二种钢。
SA-213/SA-213M锅炉、过热器与换热器用无缝铁素体与奥氏体合金钢管子;
标准给出的铁素体钢有:
T2;
T5、T5b、T5c;
T11;
T12;
T17;
T21;
T22;
T23;
T9;
T91;
T92;
T122;
18Cr-2Mo;
标准给出的奥氏体钢有:
TP201;
TP202;
TP304、TP304H、TP304N、TP304LN、TP304L;
TP309Cb、TP309H、TP309HCb、TP309S;
TP310Cb、TP310H、TP310HCb、TP310HCbN、TP3110S;
TP316、TP316H、TP316L、TP316N、TP316LN;
TP317、TP317L;
TP321、TP321H;
TP347、TP347H、TP347LN、TP347HFG;
TP348、TP348H;
XM-15;
XM-19;
SA-335/SA-335M高温用无缝铁素体合金钢公称管;
标准中给出的钢有:
P1;
P2;
P5、P5b、P5c;
P11;
P12;
P15;
P21;
P22;
P23;
P9;
P91;
P92;
P122;
P911;
SA-387/SA-387M压力容器用铬钼合金钢板;
SA-515/SA-515M中、高温压力容器用碳钢板;
按强度等级分为:
60;
65;
70;
三种钢
SA-516/SA-516M低、中温压力容器用碳钢板;
55;
四种钢
SA-662/SA-662M中、低温压力容器用碳锰钢板;
分A、B、C三等级,形成三种钢。
SA-672/SA-672M中温高压用电熔化焊公称管;
其中有:
A672B70CL32
SA-691/SA-691M高温、高压用碳素钢与合金钢电熔化焊公称管。
A691Cr1-1/4CL22
、ASME钢号表示方法及其含义
在选用ASME材料时,常常遇到比如:
SA213TP304H、SA106Gr、B的情况,那么它们到底表示什么意思呢？
以下来详细说明其中的含义。
ASME的钢号基本上按以下六部分来表示:
Sxxxxxxxxxx
①②③④⑤⑥
SA213TP304H
①、“S”:
ASME标志代号。
②、x:
分“A”、“B”两种:
A表示铁基材料（ASME第二卷材料篇中PARTA）;
B表示非铁基材料（ASME第二卷材料篇中PARTB）。
③.xxx:
表示钢号序号。
如“53、106、335、213、216、240”等等,感觉有点像国标的标准号。
④.xx:
常用的有“TP、GRADE（Gr）、TYPE（T）、WC、CLASS（CL）、F”等,
其表示的意义分别为:
“TP”:
不锈钢耐热钢;
“WC”:
可焊铸钢;
“GRADE”:
按化学成份分的类别;
“F”:
锻件;
“TYPE”:
按化学成份的类型;
“CLASS”:
按成份或强度分的类别;
“T”:
小口径管;
“P”:
大口径管。
⑤.xxx:
数字或英文字母,其意义如下表:
名称
表示意义
1
0、5Mo
22
2、25Cr-1Mo
304
18Cr-8Ni
2
0、5Cr-0、5Mo
23
2、25Cr-1、6W-V-Nb
316
18Cr-8Ni-2、54Mo
6
13Cr-0、5Mo
24
2、4Cr-1Mo-Ti-B
321
18Cr-8Ni-Ti
7
7Cr-0、5Mo
91
9Cr-1Mo
347
18Cr-8Ni-Nb+Ta
11
1、25Cr-0、5Mo
92
9Cr-2W
A\B\C
碳钢件的
化学成份分类
12
1Cr-0、5Mo
122
12Cr-2W
WP
承压配件,如弯头
⑥、x:
附加说明如:
H－表示含碳量较高,（C=0、04～0、1%）;
L－表示含碳量较低（C<
0、035%）;
N－表示含氮;
CD－冷拔;
ERW－电阻焊管。
、GB5310-2008、ASME/ASTM、JIS管子材料对照表
根据GB5310-2008标准,此标准中钢的牌号与ASME/ASTM以及JIS相近钢牌号对照表如下:
GB5310-2008、ASME/ASPM、JIS管子材料对照表
GB5310-2008
ASME/ASPM
JIS
20G
A-1、B
STB410
20MnG
STB410
25MnG
STB510
15MoG
-
STBA12
20MoG
T1a
STBA13
12CrMoG
T2/P2
STBA20
15CrMoG
T12/P12
STBA22
12Cr2MoG
T22/P22
STBA24
12Cr1MoVG
--
12Cr2MoWVTiB
07Cr2MoW2VNbB
T23/P23
12Cr3MoVSiTiB
15NiMnMoNbCu
T36/P36
10Cr9Mo1VNb
T91/P91
STBA26
10Cr9MoW2VNbBN
T92/P92
10Cr11MoW2VNbCu1BN
T122/P122
11Cr9Mo1W1VNbBN
T911/P911
07Cr19Ni10
TP304H
SUS304HTB
10Cr18Ni9NbCu3BN
（S30432）
07Cr25Ni21NbN
TP310HNbN
07Cr19Ni11Ti
TP321H
SUS321HTB
07Cr18Ni11Nb
TP347H
SUS347HTB
08Cr18Ni11NbFG
TP347HFG
因此,T91/P91可由10Cr9Mo1VNbN的材料代替;
T22/P22可由12Cr2MoG的材料代替;
SA106-B的管子可由20G或者20MnG的材料代替。
3、德国钢号表示方法
DIN表示德国工业标准。
钢号有两种表示方法,DIN17006体系与DIN17007体系,常见的为DIN17006体系。
对于碳素钢,常有按照材料强度的表示方法。
如St45、8:
钢号的主体由St字母（stahl的缩写）与随后的抗拉强度下限数值组成（kgf/mm2）,然后就是附在主体后面代表保证范围的数字与处理状态的缩写字母,保证范围见下表。
数字
保证范围
屈服点
屈服点及冲击韧性
弯曲或顶锻试验
屈服点与弯曲或顶锻及冲击韧性
3
冲击韧性
8
高温强度或蠕变强度
4
屈服点与弯曲或顶锻试验
9
电气特性或磁性
5
弯曲或顶锻试验及冲击韧性
无
弯曲或顶锻试验（每炉一个试样）
“St45、8”中St45代表抗拉强度下限450MPa,8代表保证高温强度或蠕变强度。
St45、8相当于中国的20g。
对于低合金钢,由表示含碳量为万分之几的数字、合金元素符号与表示合金元素含量值的数字组成。
合金元素采用化学元素符号表示,并按其含量的高低依次排列,含量相同时则按字母次序排列。
实际合金元素含量就是数字除相应指数。
Cr、Co、Mn、Ni、Si、W的指数为4,Al、Cu、Mo、Nb、Ti、V的指数为10,N、S、P的指数为100。
例如:
10CrMo910,平均含碳量为0、10%,Cr含量2、25%,Mo含量1%。
相当于中国的12Cr2MoG,美国的T22、P22、F22。
对于高合金钢（钢中总合金元素含量≥5%）,钢号前面冠以字母“X”,随后就是表示平均含碳量万分之几的数字、按含量排序的合金元素符号与表示主要合金元素含量的平均百分数组成。
平均百分数按四舍五入化为整数。
X6CrNiNb1810——含0、06%C,18%Cr,10%Ni及少量Nb,相当于中国的0Cr18Ni11Nb,美国的TP347H;
X2CrNiMo18143——含0、02%C,18%Cr,14%Ni与3%Mo,相当于中国的00Cr17Ni14Mo2,美国的TP316L。
4、日本钢号表示方法
JIS就是日本工业标准的代号（JapaneseIndustrialStandard）。
钢号原则上由三部分组成。
第一部分用英文字母表示材料分类,如:
“S”表示钢（steel）。
第二部分对于碳素钢,用数字表示含碳量,其它钢材用英文字母表示用途、钢材种类或主要合金元素等。
钢号的第三部分一般为数字,对于碳素结构钢,用来表示强度下限值;
对于合金结构钢,数字代号表示合金元素含量及碳含量;
对于不锈钢与耐热钢,用三位数字表示,基本上参考美国AISI标准不锈钢的2XX、3XX、4XX及6XX等数字系列。
此外,在第三部分之后,根据需要,还可附加表示形状、制造方法及热处理等方面的后缀符号。
部分钢材用途、钢材种类对应的符号
钢材用途或种类
锅炉及压力容器用碳素钢板
中、常温压力容器用碳素钢板
GV
压力容器用调质钢板
PV
锅炉、热交换器用碳素钢管
TB
锅炉、热交换器用合金钢管
TBA
管道用合金钢管
TPA
结构用不锈钢管
US
主要合金元素代表符号
元素名称
采用的符号
单个元素时
复合元素时
M
主要合金元素含量数字代号与元素含量范围对照
数字代号
锰钢
铬锰钢
镍铬钢
镍铬钼钢
Mn%
Cr%
Mo%
Ni%
>
1、00
1、30
0、30
0、90
0、80
0、15
2、00
0、25
1、25
0、20
0、70
0、40
1、60
1、40
2、50
1、50
3、00
3、50
0、60
由于日本钢号表示方法规律性差,现通过一些典型钢号做具体说明:
S20CS表示钢,20表示碳含量（C%×
100）,C表示碳素钢。
该钢号相当于中国20号钢。
SB42S表示钢,B表示锅炉及压力容器用碳素钢板,42表示抗拉强度下限值（kgf/mm2）。
该钢号相当于中国20g。
SGV42S表示钢,GV表示中、常温压力容器用碳素钢板,42表示抗拉强度下限值（kgf/mm2）。
STBA22S表示钢,TBA表示锅炉、热交换器用合金钢管,22表示钢种序号。
该钢号相当于中国15Cr1Mo,德国15CrMo44,美国T11、P11、F11。
STBA24S表示钢,TBA表示锅炉、热交换器用合金钢管,24表示钢种序号。
该钢号相当于中国12Cr2MoG,德国10CrMo910,美国T22、P22、F22。
STPA28S表示钢,TPA表示管道用合金钢管,28表示钢种序号。
该钢号相当于中国10Cr9Mo1VNb,德国X10CrMoVNb91,美国T91、P91。
SUS321S表示钢,US表示结构用不锈钢,321表示铬镍奥氏体钢序号。
该钢号相当于中国1Cr18Ni9Ti,德国X12CrNiTi189,美国AISI321。
SCr440S表示钢,Cr表示含铬钢,4表示铬含量在0、30～0、90%之间。
40表示碳含量（C%
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