压力容器材料金相检测及图谱

本书共8章，较系统介绍了压力容器材料的基本知识和金相检测方法。内容包括压力容器材料概述、合金与相图、金属材料热处理、材料硬度检测、金相检测、压力容器腐蚀机理、压力容器现场金相图谱和失效分析案例。本书注重理论联系实际，精选了在役压力容器常见的正常组织图片、缺陷组织图片和失效分析组织图片，涵盖20种材料，共计157张图片。本书适合压力容器设计制造、使用管理及监督检验等有关专业技术和管理人员使用，也可供大专院校有关专业师生参阅。

目录


第1章压力容器材料概述（1）


1.1压力容器基本概念（1）


1.2基本要求（2）


1.2.1概述（2）


1.2.2化学成分（熔炼分析）（6）


1.2.3力学性能（11）


1.2.4其他要求（14）


1.3选材原则（30）


1.4使用限制和范围（30）


1.4.1铸铁的使用限制和范围（30）


1.4.2铸钢的使用限制和范围（30）


1.4.3铝和铝合金的使用限制和范围（31）


1.4.4钛和钛合金的使用限制和范围（31）


1.4.5镍和镍合金的使用限制和范围（31）


1.4.6钽、锆、铌及其合金的使用限制和范围（31）


1.4.7铜和铜合金的使用限制和范围（31）


1.4.8复合钢板的使用限制和范围（32）


1.5腐蚀环境下压力容器用钢的选用（33）


1.5.1 H2S应力腐蚀环境下压力容器用碳素钢及低合金钢的选用（33）


1.5.2腐蚀环境下压力容器用不锈钢的选用（33）


1.5.3腐蚀环境下压力容器用镍基合金的选用（34）


第2章合金与相图（36）


2.1合金元素和铁的作用（36）


2.1.1钢中的元素（36）


2.1.2铁基二元相图（37）


2.2合金钢中的相组成（38）


2.2.1置换固溶体（38）


2.2.2间隙固溶体（39）


2.2.3碳（氮）化物及其形成规律（40）


2.2.4金属间化合物（43）


2.3微量元素在钢中的作用（44）


2.3.1微量元素的作用（44）


2.3.2微合金钢中的合金元素（45）


2.4金属材料的环境协调性设计（47）


2.5合金钢的分类与编号（48）


2.5.1钢的分类（48）


2.5.2合金钢的编号方法（48）


第3章金属材料热处理（49）


3.1金属材料热处理的基本知识（49）


3.1.1铁碳合金相图（49）


3.1.2钢的加热转变（53）


3.1.3钢的冷却转变（55）


3.2金属材料热处理（58）


3.2.1退火（58）


3.2.2正火（60）


3.2.3淬火（62）


3.2.4回火（63）


3.2.5调质（64）


3.2.6稳定化处理（64）


3.2.7固溶化处理（64）


第4章材料硬度检测（65）


4.1显微维氏（Vickers）硬度试验（65）


4.2试验原理及计算公式（66）


4.3维氏压头及试验法的特点（67）


4.4试验方法和注意事项（69）


4.4.1试验前的准备（69）


4.4.2试样（69）


4.4.3试验方法（69）


4.5试样最小厚度与最大检测力间的关系（70）


4.5.1试样最小厚度计算（70）


4.5.2最大试验力计算（71）


4.5.3试样最小厚度和试验力选用表（71）


4.6钢铁、有色合金、难熔化合物组成相的显微硬度值（73）


第5章金相检测（76）


5.1金相试样的选取及截取（76）


5.1.1金相试样的选取（76）


5.1.2金相试样的截取（77）


5.2金相试样的夹持及镶嵌（79）


5.2.1金相试样的夹持（79）


5.2.2金相试样的镶嵌（80）


5.3金相试样的磨光（82）


5.3.1磨光机理（83）


5.3.2磨光用材料（83）


5.3.3磨光方法（84）


5.4金相试样的抛光（86）


5.4.1机械抛光（86）


5.4.2电解抛光（88）


5.4.3化学抛光（91）


5.5显微组织的显示（92）


5.5.1化学浸蚀（92）


5.5.2电解浸蚀（94）


5.6现场金相制样及金相复型技术（95）


5.6.1现场金相制样（95）


5.6.2金相复型技术（96）


附录常用金相抛光浸蚀试剂（96）


第6章压力容器腐蚀机理（100）


6.1腐蚀概论（100）


6.1.1腐蚀定义（101）


6.1.2金属材料的腐蚀分类（102）


6.2腐蚀的基本原理（104）


6.2.1腐蚀相关术语（104）


6.2.2化学腐蚀（111）


6.2.3电化学腐蚀（111）


6.2.4金属材料的耐蚀性等级（114）


6.2.5材料的耐蚀性能（114）


6.3全面腐蚀（137）


6.3.1全面腐蚀定义（137）


6.3.2全面腐蚀对压力容器的危害（137）


6.3.3全面腐蚀形貌（138）


6.4局部腐蚀（140）


第7章压力容器现场金相图谱（142）


7.1 15CrMoR（142）


7.1.1 15CrMoR材质介绍（142）


7.1.2化学成分（142）


7.1.3力学性能（142）


7.1.4 15CrMoR的金相组织（143）


7.2 Q345R（145）


7.2.1 Q345R材质介绍（145）


7.2.2化学成分（145）


7.2.3力学性能（146）


7.2.4 Q345R的金相组织（146）


7.3 12Cr5Mo（147）


7.3.1 12Cr5Mo材质介绍（147）


7.3.2化学成分（148）


7.3.3力学性能（148）


7.3.4 12Cr5Mo的金相组织（148）


7.4 18MnMoNbR（150）


7.4.1 18MnMoNbR材质介绍（150）


7.4.2化学成分（151）


7.4.3力学性能（151）


7.4.4 18MnMoNbR的金相组织（151）


7.5 20钢（152）


7.5.1 20钢材质介绍（152）


7.5.2化学成分（153）


7.5.3力学性能（153）


7.5.4 20钢的金相组织（153）


7.6 S30408（155）


7.6.1 S30408材质介绍（155）


7.6.2化学成分（155）


7.6.3力学性能（156）


7.6.4 S30408的金相组织（156）


7.7 S31608（160）


7.7.1 S31608材质介绍（160）


7.7.2化学成分（161）


7.7.3力学性能（161）


7.7.4 S31608的金相组织（161）


7.8 S32168（164）


7.8.1 S32168材质介绍（164）


7.8.2化学成分（164）


7.8.3力学性能（165）


7.8.4 S32168的金相组织（165）


7.9 12CrMo（169）


7.9.1 12CrMo材质介绍（169）


7.9.2化学成分（169）


7.9.3力学性能（169）


7.9.4 12CrMo的金相组织（170）


7.10 12Cr2Mo1R（171）


7.10.1 12Cr2Mo1R材质介绍（171）


7.10.2化学成分（171）


7.10.3力学性能（171）


7.10.4 12Cr2Mo1R的金相组织（172）


7.11 14Cr1MoR（175）


7.11.1 14Cr1MoR材质介绍（175）


7.11.2化学成分（175）


7.11.3力学性能（175）


7.11.4 14Cr1MoR的金相组织（175）


7.12 Q245R（179）


7.12.1 Q245R材质介绍（179）


7.12.2化学成分（179）


7.12.3力学性能（179）


7.12.4 Q245R的金相组织（180）


7.13 S34778（180）


7.13.1 S34778材质介绍（180）


7.13.2化学成分（181）


7.13.3力学性能（181）


7.13.4 S34778的金相组织（181）


7.14 35CrMo（182）


7.14.1 35CrMo材质介绍（182）


7.14.2化学成分（183）


7.14.3力学性能（183）


7.14.4 35CrMo的金相组织（183）


7.15 T9（184）


7.15.1 T9材质介绍（184）


7.15.2化学成分（185）


7.15.3力学性能（185）


7.15.4 T9的金相组织（185）


7.16 12Cr9MoⅠ（185）


7.16.1 12Cr9MoⅠ材质介绍（185）


7.16.2化学成分（186）


7.16.3力学性能（186）


7.16.4 12Cr9MoⅠ的金相组织（186）


7.17 10Cr9Mo1VNbN（186）


7.17.1 10Cr9Mo1VNbN材质介绍（186）


7.17.2化学成分（187）


7.17.3力学性能（187）


7.17.4 10Cr9Mo1VNbN的金相组织（187）


7.18 12CrMoV（188）


7.18.1 12CrMoV材质介绍（188）


7.18.2化学成分（188）


7.18.3力学性能（188）


7.18.4 12CrMoV的金相组织（188）


7.19 12Cr2Mo1VR（189）


7.19.1 12Cr2Mo1VR材质介绍（189）


7.19.2化学成分（190）


7.19.3力学性能（190）


7.19.4 12Cr2Mo1VR的金相组织（190）


7.20 40CrNiMo（190）


7.20.1 40CrNiMo材质介绍（190）


7.20.2化学成分（191）


7.20.3力学性能（191）


7.20.4 40CrNiMo的金相组织（191）


第8章失效分析案例（192）


8.1某企业废热锅炉泄漏失效分析（192）


8.1.1背景（192）


8.1.2实验方法（192）


8.1.3实验结果（193）


8.1.4分析讨论（196）


8.1.5结论及建议（197）


8.2某企业甲醇合成装置合成气压缩机回流冷却器换热管腐蚀分析（197）


8.2.1背景（197）


8.2.2实验方法（198）


8.2.3实验结果（198）


8.2.4结论（201）


8.2.5改进建议（201）


8.3典型加氢反应器衬里开裂原因分析（201）


8.3.1背景（201）


8.3.2现场检测结果（202）


8.3.3分析讨论（203）


8.3.4结论及建议（204）


8.4某甲醇中心净化装置冷凝液汽提系统夹套管泄漏失效分析（204）


8.4.1背景（204）


8.4.2实验方法（205）


8.4.3实验结果（205）


8.4.4结论（214）


8.4.5改进建议（215）


8.5某石化公司低温省煤器失效分析（215）


8.5.1背景（215）


8.5.2实验方法（216）


8.5.3实验结果（216）


8.5.4分析讨论（221）


8.5.5结论（222）