电厂常用金属材料牌号及其应用
一、电厂常用金属材料及分类方法
火力发电厂由锅炉、汽轮机、发电机和辅机组成。使用的金属材料很多，主要以钢材为主，还有铸钢、铸铁、以及铜、铝、钛等有色金属。根据制造者和使用者的不同，对一种材料常用几种不同的分类方法。 1、钢的分类
钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称（以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料）。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。 ⑴按化学成分分类
工业纯铁（C≤0.04%） 碳素钢 低碳钢（C0.04%～<0.25%） 中碳钢（C0.25%～0.60%） 高碳钢（C>0.60%） 微合金钢(合金元素总量<0.2%) 合金钢 低合金钢(合金元素总量0.2%～<5%) 中合金钢(合金元素总量5%～10%) 高合金钢(合金元素总量>10%) 碳钢 铬钢 按添加的合金元钼钢 素分 铬钼钢 铬钼钒钢 钼镍钢 钼镍钛钢?? ⑵按钢的品质分类
普通钢 S≤0.050%，P≤0.050% 优质钢 高级优质钢 ⑶按冶炼方法分类
按冶炼方式 S≤0.040%，P≤0.040%，Cu≤0.025% S≤0.030%，P≤0.035%，Cu≤0.025% 平炉钢、转炉钢、电炉钢、真空电弧重熔（VAR）?? 按脱氧和浇注方式 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢 ⑷按显微组织分类
退火状态 正火状态 亚共析钢、共析钢、过共析钢、 珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢 无相变或部分相变 铁素体钢、奥氏体钢、双相钢 ⑸按用途分类
结构钢 机械制造用钢 调质钢、表面硬化钢、易切削钢?? 弹簧钢、轴承钢、建筑及工程用钢、超高强度钢?? 工具钢 特殊性能钢 专业用钢 ⑹按强度分类
强度等级 强度值 2、铸铁的分类 按碳在铸铁中存在方式 合金铸铁按用途不同 3、铜的分类
纯铜 铜合金 （也称紫铜） 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? 灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、白口铁? 耐磨、耐热、耐蚀、无磁、低热膨胀等铸铁 普强钢（σb<800MPa）、高强度钢（σb800～1400MPa）、超高强度钢（σb>1400MPa） 屈服强度、抗拉强度 碳素工具钢 合金工具钢 高速工具钢、刃具钢、量具钢、模具钢 不锈耐热钢、耐热钢、低温用钢、电工用钢?? 锅炉用钢、压力容器用钢、船舶用钢、桥梁用钢??
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 化学元素符号 中文名称 化学元素符号 中文名称 化学元素符号 碳 C 镍 Ni 锡 Sn 硅 Si 钨 W 铅 Pb 锰 Mn 钛 Ti 砷 As 硫 S 铌 Nb 锑 Sb 磷 P 氮 N 铋 Bi 铁 Fe 硼 B 钴 Co 铬 Cr 铝 Al 钼 Mo 铜 Cu 钒 V 锌 Zn 氧 稀土 锆 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 铁 符号 Fe 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、碳 C 韧性降低。C<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 Si 硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅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。 锰 Mn 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和可焊性。 硫
作用 S 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、疲劳强度和抗锈性等。主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物。 磷 P 有害元素。虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆（低温变脆），含量需严格控制。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。 铬 Cr 在结构钢中提高常温强度、硬度和淬透性。在耐热钢中提高蠕变强度和抗氧化性能，减少石墨化倾向。含量大于12%时，显著提高耐腐蚀性。 钼 Mo 显著提高耐热钢的蠕变强度和抗松弛性能（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。 钒 V 提高耐热钢的蠕变强度和组织稳定性，改善焊接性能。也可以提高常温强度。含钒钢对热处理较敏感。 <6%时，可提高钢的常温强度，但并不降低其塑形和韧性。1%～3%镍 Ni 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是为了得到奥氏体组织和提高抗腐蚀能力，并可增加韧性。 钨 W 提高耐热钢的蠕变强度和热强性。显著提高工具钢的红硬性。 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和增加韧性。 硼 B 微量硼可以显著提高钢的淬透性，可提高蠕变强度和塑形。但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。
钛、铌 Ti、Nb 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/T 221-2008《钢铁产品牌号表示方法》规定，钢号采用汉语拼音、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的原则，即：
⑴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。
⑵产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。 字母 ZG DQ DR DT DW G GH H NS Q T Y 在钢号 中位置 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 铸钢 电工用冷轧取向硅钢 电工用热轧硅钢 电工用纯铁 电工用冷轧无取向硅钢 滚动轴承钢 变形高温合金 焊条用钢 耐蚀合金 屈服强度 碳素工具钢 易切削钢 含义 字母 A b F g G R TZ Z gC 在钢号 中位置 尾 尾 尾 尾 尾 尾 尾 尾 尾 含义 高级（优质钢） 半镇静钢 沸腾钢 锅炉用钢 高压管道（子）用钢 压力容器用钢 特殊镇静钢 镇静钢 多层或高压容器用钢 ⑶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： a、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。
b、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。
c、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。
d、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