产品特色
编辑推荐
适读人群 :本书适合压力容器设计、制造、使用方面的工程技术人员查阅和参考。 1.关于压力容器的实用技术丛书,知识覆盖面全。
2.邀请了国内压力容器教学、研究、设计、制造、监督、检验、使用、防腐等各个方面几十个单位的近百名专家和学者参与编写,强大的作者队伍,真正实现了产、学、研相结合。
3.反映了压力容器的新技术和研究成果。
内容简介
本书是《压力容器实用技术丛书》之一。本书紧紧围绕国内外现行压力容器材料标准,对当前压力容器用各种材料作了全面介绍,重点突出了常用材料、新材料的特性和选用原则,可基本满足压力容器行业管理人员及工程技术人员更全面、更深入了解和掌握相关材料知识的需要。本书还通过国内外同类材料的对比,科学全面地反映了我国当前压力容器材料的先进水平,深入分析了我国压力容器材料的发展趋势,对行业内开展国内外压力容器材料的技术交流与合作,具有很好的参考价值。
本书适合压力容器设计、制造、使用方面的工程技术人员查阅和参考。
内页插图
目录
第1章 金属材料及其热处理的基本知识 1
1.1 金属材料的基本知识 1
1.1.1 金属材料的基本知识 1
1.1.2 金属材料的组织 10
1.1.3 金属材料的性能 16
1.1.4 金属材料主要性能指标名称、符号及含义 23
1.2 金属材料的热处理 27
1.2.1 金属材料热处理的基本知识 27
1.2.2 金属材料热处理 35
第2章 压力容器对材料的基本要求和选用规范 41
2.1 基本要求 41
2.1.1 概述 41
2.1.2 化学成分(熔炼分析) 45
2.1.3 力学性能 49
2.1.4 其他要求 52
2.2 选用规范 68
2.2.1 总论 68
2.2.2 选材原则 71
2.2.3 使用限制和范围 71
2.2.4 新材料的鉴定和使用 73
2.2.5 境外牌号材料的使用 74
2.2.6 材料代用 76
2.2.7 腐蚀环境下压力容器用钢的选用 77
2.3 压力容器材料发展趋势 80
2.3.1 压力容器用低合金钢的发展趋势 80
2.3.2 低温压力容器用钢的发展趋势 82
2.3.3 压力容器用不锈钢材料的发展趋势 85
2.3.4 核电压力容器用钢的发展及研究现状 88
参考文献 94
第3章 压力容器用板材 95
3.1 概述 95
3.2 板材的轧制技术 96
3.2.1 概述 96
3.2.2 压力容器用板材轧制技术的发展趋势 97
3.3 国内压力容器用板材 98
3.3.1 碳素钢和低合金钢钢板 98
3.3.2 高合金钢钢板 116
3.3.3 有色金属板 125
3.3.4 复合钢板 147
3.3.5 国内压力容器用钢板新旧标准牌号对照 154
3.4 国外压力容器用钢板 156
3.4.1 美国压力容器钢板 156
3.4.2 欧盟压力容器钢板 172
3.5 常用国内外压力容器钢板的对比 187
3.5.1 常用国内外碳素钢和低合金钢钢板的对比 187
3.5.2 常用国内外高合金钢钢板的对比 194
3.5.3 常用国内外有色金属板的对比 199
参考文献 201
第4章 压力容器用锻件 202
4.1 国内压力容器用锻件 202
4.1.1 碳素钢和低合金钢锻件 203
4.1.2 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 216
4.1.3 有色金属锻件 219
4.1.4 抗硫化氢腐蚀钢锻件的制造特点 229
4.2 国外压力容器用锻件 230
4.2.1 美国锻件通用要求 231
4.2.2 欧盟锻件通用要求 233
4.3 常用国内外压力容器用锻件对比 254
4.3.1 常用国内外承压设备用碳素钢和合金钢锻件的对比 254
4.3.2 常用国内外低温承压设备用低合金钢锻件的对比 255
4.3.3 常用国内外承压设备用不锈钢和耐热钢锻件的对比 255
4.3.4 常用国内外有色金属锻件的对比 256
参考文献 257
第5章 压力容器用管材 258
5.1 概述 258
5.1.1 管材的分类 258
5.1.2 管材的质量要求 261
5.2 国内压力容器用管材 269
5.2.1 碳素钢和低合金钢钢管 269
5.2.2 高合金钢钢管 276
5.2.3 有色金属管 288
5.2.4 抗湿H2S腐蚀钢管的性能特点 297
5.2.5 双金属复合管 301
5.2.6 国内压力容器用钢管新旧标准牌号对照 302
5.3 国外压力容器用钢管 304
5.3.1 美国钢管通用要求 304
5.3.2 欧盟承压用钢管通用要求 315
5.4 常用国内外压力容器用钢管的对比 316
5.4.1 常用国内外压力容器用碳素钢钢管的对比 316
5.4.2 常用国内外压力容器用不锈钢钢管的对比 319
参考文献 320
第6章 压力容器用紧固件 321
6.1 概述 321
6.2 国内压力容器用紧固件 321
6.2.1 压力容器用螺柱(含螺栓) 321
6.2.2 压力容器用螺母 329
6.2.3 压力容器用密封圈 331
6.2.4 压力容器紧固件用钢新旧标准牌号对照 334
6.3 国外压力容器用紧固件 334
6.3.1 美国紧固件材料规范要求 334
6.3.2 其他国家紧固体材料规范要求 347
6.4 常用国内外压力容器用紧固件钢材牌号对照 347
6.4.1 优质碳素结构钢 347
6.4.2 低合金钢 348
6.4.3 高温合金 348
6.4.4 不锈钢、高合金钢 348
参考文献 349
第7章 压力容器焊接材料 350
7.1 概述 350
7.1.1 焊接材料分类 350
7.1.2 压力容器对焊接材料的基本要求 351
7.1.3 焊接材料选用原则 352
7.1.4 焊材的质量管理、保管和检测 354
7.1.5 我国焊接材料的发展现状和趋势 355
7.1.6 抗硫腐蚀(HIC+SSC)焊材的性能特点 357
7.2 焊条 358
7.2.1 焊条的组成及其作用 358
7.2.2 焊条的分类 359
7.2.3 焊条的型号和牌号 361
7.2.4 压力容器常用钢焊条 370
7.3 埋弧焊用焊丝和焊剂 395
7.3.1 焊丝 395
7.3.2 焊剂 396
7.3.3 压力容器常用钢埋弧焊焊丝和焊剂 406
7.4 气体保护焊用焊丝和气体 412
7.4.1 实心焊丝 413
7.4.2 药芯焊丝 419
7.4.3 气体 435
7.5 其他焊接材料 441
7.5.1 钢带 441
7.5.2 钎焊用钎料和钎剂 442
7.5.3 钨极 447
7.6 焊接材料的选用 447
7.6.1 碳钢、低合金钢焊材的选用 447
7.6.2 不锈钢焊材的选用 450
7.6.3 有色金属焊材的选用 452
7.7 国外焊接材料 460
7.7.1 ISO 焊接材料标准体系的现状 460
7.7.2 世界主要国家和地区焊接材料标准体系现状 462
7.7.3 压力容器常用国外焊接材料 465
参考文献 488
第8章 铸铁和铸钢 489
8.1 概述 489
8.1.1 铸造发展趋势和特点 489
8.1.2 压力容器对铸铁应用的限制 491
8.2 铸铁基本知识 492
8.2.1 铸铁的特性 492
8.2.2 铸铁牌号表示方法 492
8.2.3 灰铸铁(GB/T9439—2010) 494
8.2.4 可锻铸铁(GB/T9440—2010) 498
8.2.5 球墨铸铁(GB/T1348—2009) 500
8.2.6 高硅耐蚀铸铁(GB/T8491—2009) 502
8.3 铸钢基本知识 503
8.3.1 铸钢的特点 503
8.3.2 铸钢牌号表示方法 504
8.3.3 铸钢件的热处理 505
8.3.4 一般工程用铸造碳钢(GB/T11352—2009) 506
8.3.5 焊接结构用碳素钢铸件(GB/T7659—2010) 508
8.3.6 低合金铸钢(GB/T14408,JB/T6402) 508
8.3.7 耐热铸钢(GB/T8492—2002) 511
8.3.8 一般用途耐蚀钢铸件(GB2100—2002) 513
8.4 国内外铸铁铸钢比较 517
8.4.1 国内外铸铁比较 517
8.4.2 国内外铸钢比较 519
参考文献 521
第9章 压力容器用非金属材料及其他 522
9.1 概述 522
9.2 涂料 522
9.2.1 品种 522
9.2.2 涂层的防腐保护原理 524
9.2.3 涂层的性能和用途 524
9.3 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢) 528
9.3.1 玻璃纤维的品种 528
9.3.2 树脂的品种 529
9.3.3 玻璃钢的耐腐蚀性能和用途 530
9.4 工程塑料 531
9.4.1 种类 531
9.4.2 物理性能 533
9.4.3 耐腐蚀性能和用途 533
9.5 胶板 535
9.5.1 品种 535
9.5.2 性能 535
9.5.3 用途 536
9.6 石墨 537
9.6.1 品种 537
9.6.2 性能 537
9.6.3 用途 537
9.7 陶瓷 538
9.8 搪玻璃设备 539
9.8.1 搪玻璃的基本性能 539
9.8.2 搪玻璃设备的主要参数及制造 539
9.9 石棉及其制品 540
9.9.1 石棉板 540
9.9.2 石棉布 540
9.9.3 石棉盘根 540
9.9.4 石棉片 540
9.10 保温隔热材料 541
9.10.1 保温隔热材料的分类及基本性能 541
9.10.2 常用保温隔热材料的主要技术性能 541
9.11 填料 541
9.12 工业用网 542
参考文献 542
第10章 压力容器用材料的检验与试验 543
10.1 概述 543
10.2 压力容器用材料的检验与验收 543
10.2.1 概述 543
10.2.2 材料检验与验收的要求和步骤 543
10.2.3 不合格品的处置及检验试验状态的管理 545
10.3 压力容器用材料的化学成分及其试验方法 546
10.3.1 压力容器用材料的化学成分 546
10.3.2 压力容器用材料的化学成分检验方法 546
10.4 压力容器用材料的物理性能及其试验方法 558
10.4.1 概述 558
10.4.2 弹性 559
10.4.3 密度 561
10.4.4 热膨胀 563
10.4.5 热传导 565
10.4.6 热容量 566
10.4.7 电阻 567
10.4.8 磁性 569
10.4.9 材料物理性能试验的标准方法 570
10.5 压力容器用材料的力学性能及其试验方法 571
10.5.1 概述 571
10.5.2 力学性能样坯准备 571
10.5.3 拉伸试验 576
10.5.4 冲击试验 581
10.5.5 焊接接头的力学性能试验 584
10.5.6 落锤试验(铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法) 589
10.5.7 硬度试验 589
10.6 压力容器用材料的工艺性能及其试验方法 611
10.6.1 压力容器用材料的工艺性能 611
10.6.2 金属工艺试验的特点与目的 613
10.6.3 弯曲试验 613
10.6.4 杯突试验 614
10.6.5 顶锻试验 616
10.6.6 金属管材工艺试验 617
10.7 压力容器用材料的金相组织及其试验方法 619
10.7.1 金属材料典型金相组织 619
10.7.2 压力容器用钢板金相组织特点 622
10.7.3 金相检验方法概述 628
10.7.4 钢的宏观检验 629
10.7.5 金相显微组织检验 631
10.7.6 在用压力容器材料金相组织中常见缺陷及检验 639
参考文献 644
附录 645
前言/序言
《工程材料基础——特性、性能与应用》 内容梗概: 本书是一部面向工程技术人员和相关专业学生的综合性教材,深入浅出地阐述了工程材料的基础理论、关键特性、性能评价及其在广泛工程领域中的实际应用。全书旨在构建读者对材料科学与工程的系统认知,使其能够根据具体的工程需求,科学、合理地选择和使用材料。 第一部分:工程材料的基本概念与分类 本部分首先对材料科学与工程的基本概念进行界定,包括材料的定义、分类(金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等)及其在现代工程中的重要性。在此基础上,深入探讨了材料的微观结构(原子结构、晶体结构、非晶结构、显微组织)与宏观性能之间的内在联系,为后续章节的深入分析奠定基础。 第二部分:金属材料的特性与应用 金属材料作为工程领域中最重要的一类材料,本部分对其进行了详尽的介绍。首先,系统阐述了金属的晶体结构、形变机制、强化机制(固溶强化、位错强化、沉淀强化、晶界强化等)及其对力学性能的影响。其次,详细分析了常见金属材料(如钢铁、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等)的成分、组织、性能特点以及各自的应用领域,并重点介绍了合金化、热处理等工艺对金属材料性能的调控作用。此外,还涵盖了金属材料的腐蚀与防护,包括腐蚀机理、常见腐蚀形式以及各种防护技术。 第三部分:无机非金属材料的特性与应用 本部分着重介绍陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、涂料等无机非金属材料。详细讲解了它们的化学组成、晶体结构、制备工艺及其在高温、耐磨、绝缘、光学等方面的独特性能。例如,在陶瓷方面,将涵盖氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等,并分析其在航空航天、电子信息、能源等领域的应用。玻璃的化学成分、光学特性、力学性能及其在建筑、显示器、光学仪器等方面的应用也将得到深入探讨。 第四部分:高分子材料的特性与应用 高分子材料以其轻质、易加工、性能多样等优点,在现代工业和日常生活中扮演着越来越重要的角色。本部分将详细介绍高分子材料的基本结构(单体、聚合物链、支化、交联等)、分子量及其分布对材料性能的影响。随后,系统梳理了热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、纤维等主要高分子材料的种类、结构-性能关系、加工方法以及在包装、汽车、纺织、医疗等领域的广泛应用。 第五部分:复合材料的特性与应用 复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料复合而成,能够获得单一组分材料所不具备的优异性能。本部分将深入剖析纤维增强复合材料(如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料)、颗粒增强复合材料、层状复合材料等的基本原理、增强体与基体之间的界面效应、性能表征方法以及在航空航天、风力发电、体育器材等高端领域的应用。 第六部分:材料的性能评价与选择原则 本部分聚焦于材料性能的量化评价方法和工程应用中的选择策略。详细介绍了力学性能(强度、刚度、韧性、疲劳、蠕变)、物理性能(密度、热导率、热膨胀系数、电导率)、化学性能(耐腐蚀性、耐氧化性)以及耐久性等关键性能的测试方法和评价标准。在此基础上,系统阐述了基于性能要求、成本、加工性、环境友好性等多方面因素综合考量的材料选择原则与决策过程,旨在指导读者如何根据工程设计的具体目标,做出最优化、最经济的材料选择。 第七部分:材料的失效分析与可靠性 材料的可靠性直接关系到工程产品的安全和寿命。本部分将探讨材料在服役过程中可能发生的各种失效模式,如断裂(脆性断裂、韧性断裂)、疲劳、蠕变、腐蚀失效等,并介绍失效分析的基本方法和手段。同时,还将涉及材料的可靠性理论,包括可靠性指标、寿命预测模型以及提高材料可靠性的途径。 全书特点: 理论与实践相结合: 既有扎实的材料科学基础理论,又紧密结合工程实际应用,通过丰富的案例分析,帮助读者理解理论知识的实际价值。 内容全面而深入: 涵盖了工程材料的主要类别,对各类材料的结构、性能、加工与应用进行了系统而细致的阐述。 结构清晰,逻辑严谨: 各章节之间层层递进,逻辑关系清晰,易于读者理解和掌握。 语言通俗易懂: 采用清晰流畅的语言,避免过于专业的术语,使非材料专业的读者也能轻松阅读。 注重实际应用指导: 强调材料的选择原则与失效分析,旨在提升读者的工程实践能力。 《工程材料基础——特性、性能与应用》将成为工程技术人员、设计师、研发人员以及相关专业学生学习和掌握工程材料知识的宝贵参考。