金属材料常用的有哪几种性能指标（常用金属材料的应用限制条件）

1、铸铁

常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。

一般限制条件：

1）使用在介质温度为-29～343℃的受压或非受压管道；

2）不得用于输送介质温度高于150℃或表压大于2.5MPa的可燃流体管道；

3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质；

4)不得用于输送温度和压力循环变化或管道有振动的条件下。

实际上，可锻铸铁经常被用于不受压的阀门手轮和地下管道；球墨铸铁经常被用于工业用管道中的阀门阀体。

2、普通碳素钢

限制条件：

a. 沸腾钢

1) 应限用在设计压力≤0.6MPa，设计温度为0～250℃的条件下；

2) 不得用于易燃或有毒流体的管道；

3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中；

b. 镇静钢

1) 限用在设计温度为0～400℃范围内。

2) 当用于有应力腐蚀开裂敏感的环境时，本体硬度及焊缝硬度应不大于HB200，并对本体和焊缝进行100％无损探伤；

c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢

1)含碳量不得大于0.24%。

2) GB700标准给出了四种常用的普通碳素结构钢牌号，即：Q235A(F、b)， Q235B(F、b)、Q235C、Q235D。其适用范围如下：

Q235-A·F钢板：设计压力P≤0.6MPa；使用温度为0～250℃，钢板厚度≯12mm；

不得用于易燃，毒性程度为中度、高度或极度危害介质的管道。

Q235-A 钢板：设计压力P≤1.OMPa；使用温度为0～350℃；钢板厚度≯16mm；

不得用于液化石油气、毒性程度为高度或极度危害介质的管道。

Q235-B 钢板：设计压力P≤1.6MPa；使用温度为0～350℃；钢板厚度≯20mm；

不能用于高度和极度危害介质的管道。

Q235-C 钢板：设计压力P≤2.5MPa；使用温度为0～400℃；钢板厚度≯40mm；

3、优质碳素钢

优质碳素钢是压力管道中应用最广的碳钢，对应的材料标准有：

GB/T699、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB9948、GB6479等。这些标准是根据不同的使用工况而提出了不同的质量要求。它们共性的使用限制条件：

a.输送碱性或苛性碱介质时应考虑有发生碱脆的可能，锰钢(如16Mn)不得用于该环境；

b.在有应力腐蚀开裂倾向的环境中工作时，应进行焊后应力消除热处理，热处理后的焊缝硬度不得大于HB200。焊缝应进行100％无损探伤。锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中；

c.在均匀腐蚀介质环境下工作时，应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核

算，如果核算结果证明选用碳素钢是合适的，应给出足够的腐蚀余量，并

采取相应的其它防腐蚀措施；

d.碳素钢、碳锰钢和锰钒钢在425℃及以上温度下长期工作时，其碳化物有转化为石墨的可能性，因此限制其最高工作温度不得超过425℃ (锅炉规范则规定该温度为450℃)；

e.临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性。

f.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件；

g.用于-20℃及以下温度时，应做低温冲击韧性试验；

h.用于高压临氢、交变载荷情况下的碳素钢材料宜是经过炉外精炼的材料。

4、铬钼合金钢

常用的铬钼合金钢材料标准有GB9948、GB5310、GB6479、GB3077、GB1221等，其使用限制条件如下：

a.碳钼钢(C-0.5Mo)在468℃温度下长期工作时，其碳化物有转化为石墨的倾向，因此限制其最高长期工作温度不超过468℃；

b.在均匀腐蚀环境下工作时，应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算，同时给出足够的腐蚀余量；

c.临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性；

d.在高温H2 H2S介质环境下工作时，应根据Nelson曲线和Couper曲线确定其使用条件；

e.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用；

f．在400-550℃温度区间内长期工作时，应考虑防止回火脆性问题。

g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。

5、不锈耐热钢

压力管道中常用的不锈耐热钢材料标准主要有GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制条件如下：

a.含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢在400-550℃温度区间内长期工作时，应考虑防止475℃回火脆性破坏，这个脆性表现为室温下材料的脆化。因此，在应用上述不锈钢时，应将其弯曲应力、振动和冲击载荷降到敏感载荷以下，或者不在400℃以上温度使用；

b.奥氏体不锈钢在加热冷却的过程中，经过540～900℃温度区间时，应考虑防止产生晶间腐蚀倾向。当有还原性较强的腐蚀介质存在时，应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.0.03%)奥氏体不锈钢；

c.不锈钢在接触湿的氯化物时，有应力腐蚀开裂和点蚀的可能，应避免接触湿的氯化物，或者控制物料和环境中的氯离子浓度不超过25×10-6；

d奥氏体不锈钢使用温度超过525℃时，其含碳量应大于0.04％，否则钢的强度会显著下降。

6、常用材料的使用温度

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