锅炉用材料

锅炉金属材料

1材料分类

常用的有金属材料和非金属材料。金属材料有碳钢、合金钢、有色金属、铸铁及其合金。其中应用最为广泛的是碳钢和合金钢。如将钢按用途来划分，有结构钢（建筑及工程用钢或结构用钢，如锅炉中的钢结构等）、工具钢（各种量具、刃具、模具钢等）和特殊性能钢（耐热钢、不锈耐酸钢及电工用钢）；按质量来划分则有普通钢、优质钢和高级优质钢三类；按冶炼方法、钢液脱氧程度和铸锭工艺的不同来划分则有沸腾钢、镇静钢（脱氧完全的钢，化学成分和力学性能均匀、焊接性能和抗腐蚀性好，一般用来做较重要的部件；受压元件用钢即是）和半镇静钢三类；此外还有其余种类的如按金相组织分类方法（下面介绍耐热钢时还要介绍）等。

2锅炉金属材料性能

1）常规性能

锅炉常用金属材料的常规力学性能主要有以下几种：

弹性极限：金属在力的作用下，形状发生变化，当力去除后，仍能恢复原状的能力称为弹性；而随外力而消失的变形称为弹性变形。。在拉伸试验中，试样未发生永久变形时单位面积所承受的最大力就为弹性极限σe；

强度：强度是指金属材料抵抗变形和破坏的能力，即金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的性能，可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度等。工程上金属材料的主要强度性能指标是屈服极限σs和抗拉强度σb。金属材料在超过σs的应力下工作，会使零件产生塑性变形；在超过σb的应力下工作时，会引起零件的断裂破坏。σb是试件被拉断前的最大负荷Pb与原横截面积F0之比，σb = Pb / F0，单位为MPa；屈服强度或屈服点σS是指金属材料在拉伸试验中，外力已经超过弹性极限σe，虽然应力不再增加，但试件仍在伸长，试件产生比较明显的塑性变形，此时的应力称之；

塑性：金属受外力作用产生变形，当外力去掉后变形不恢复的性能称为塑性；外力消失而不能恢复的变形称为塑性变形，即指材料在外力作用下，不发生破坏而产生永久变形的抵抗能力，可用延伸率和断面收缩率表示；延伸率是指试样拉断后的总伸长与原始长度的比值的百分比，δ=[L1-L]/L*100%，断面收缩率是指拉断后断面面积缩小值与原始面积比值的百分比ψ=[F-F1]/F*100%；

锅炉用钢管及钢材料标准

锅炉用钢管及钢材料标准

随着世界经济的发展，科技的创新，信息的传播，时空缩短了人类之间交往距离，标准在日常生活中无处不在，标准关系你我他。标准化是经济贸易发展的需要，标准化工作对国民经济和社会发展起着重要的技术支撑作用。可以说：标准化让各种各样的连接和界面都更加经济、有效，而标准化的规模则从点对点，延伸到了全国范围，再到全世界。

我国国民经济和社会发展需要一个完善的、先进的、与国际接轨的标准体系作为重要技术基础，规范我国市场经济秩序和完善我国社会主义市场经济体系建设需要标准体系作为必要的支撑，在全球经济一体化的新形式下，提高我国产品质量、服务质量和工程质量，增强我国企业和产品在国际市场的竞争力，需要先进的与国际接轨的标准体系作为重要的应对手段，建设小康社会，确保消费安全，提高人民生活质量，需要一个完善的先进的与国际接轨的标准体系作为必要条件。因此，标准化工作就越来越凸显其重要作用。

而安全始终贯穿于标准化工作中。安全牵涉的面很广，对于人类来说，面临着：交通安全、食品卫生安全、房屋建筑、生活起居、天灾人祸等隐患，对于冶金行业就牵涉到在工作环境中造成的特种安全设备的质量与安全性的所在，这就取决于设备材料的质量与性能。而控制与保证质量的法宝就是标准！标准是工业技术的具体体现，因此，标准是否能及时体现技术的发展方向和服务于生产是衡量标准先进性的一个重要指标。

目前我国与人身安全有着密切关系的标准包括：锅炉用钢、压力容器用钢、气瓶、石油化工、建筑结构用钢、桥梁钢等方方面面，大部分均为强制性国家标准。锅炉用钢标准是标准研究的重点领域。锅炉压力容器是生产和生活中广泛使用的、危险性较大的特种设备，一旦发生事故，会造成严重的人身伤亡及重大的财产损失。我国政府明确指出安全技术规范是规定强制执行的特种设备安全性能和相应的设计、制造、安装、修理、改造、使用管理规定和检验检测方法以及许可、考核条件、程序的一系列具有行政强制力的规范性文件，凡安全技术规范所引用的标准，标准一旦被引用，具有与安全技术规范同等的法律效力和强制属性，并成为法律法规体系的组成部分。准确地说，标准化使世界更安全！

锅炉用钢管及钢材料安全

锅炉用钢管及钢材料安全锅炉用钢的选择、制造、采购、验收等环节是锅炉制造质量保证体

系的重要组成部分，也是安全生产的重要保证。

1.锅炉钢板标准

锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一，主要是指用来制造锅

炉中的锅壳、锅筒、集箱端盖、支吊架等重要部件用的热轧专用碳素

钢和低合金耐热钢中厚钢板材料。锅炉钢板常常处于中、高温和高压

状态下工作，除承受较高温度和压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水

和气的腐蚀，工作条件较差。如果锅炉在使用过程中发生破坏性事

故，将会造成严重的损失。因此锅炉钢板必须具有良好的物理性能、

力学性能和可加工性，并在材料标准的技术条款中给予严格的规定，

以满足其使用中的安全。

从材料上来分，锅炉钢板可分为专用碳素钢板和低合金耐热钢板两

类。锅炉钢板所用的材料对化学成分，特别是对磷、硫等有害元素和

铬、镍、铜等残余元素有严格的控制；冶炼时还应进行良好的脱氧和

去除非金属夹杂物，以保证良好的塑性和韧性；组织结构要求均匀，

晶粒度控制在一定范围内（通常希望晶粒度在3～7级之间）；对表面

质量和内部缺陷也有严格的要求；此外常温和高温力学性能必须保

证。在GB713-1997《锅炉用钢板》标准中明确规定应采用炉外精炼

方法冶炼锅炉用钢。

根据工作条件不同，锅炉钢板又可分为制造室温及中温承压部件钢

板和制造高温承压部件钢板两大类。

室温及中温（蠕变温度以下）用锅炉钢板，大多采用碳素钢，包括

碳钢、碳锰钢、碳锰硅钢等，即GB713-1997《锅炉用钢板》中的

20g、22Mng、16Mng、19Mng钢，以及ASME SA-515/SA-515M《中

高温压力容器用碳钢板》、SA-299/SA-299M《压力容器用碳锰硅钢

板》等。主要用于制造锅炉的锅筒、中温以下集箱端盖等承压部件。要求其应具有较高的室温强度；良好的冲击韧性和较低的缺口敏感

性；由于锅筒等部件在加工时需要大量的冷变形，因此还要具有良好

的时效韧性；另外还要具备良好的加工工艺性和焊接性能；以及良好

第1页共7页 热力发电厂锅炉常用材料分析

摘要：随着节能、环保要求的日益提高，热力发电厂锅炉的材料向着高性能方向发展。本文对热力发电厂锅炉目前常用材料进行探讨分析，为选用合适的材料和研发新材料提供参考依据。

关键词：热力发电厂 锅炉 材料

Abstract: As require of energy sources economy is advanced progressively, material for thermal power plant boiler is

approached to high capability. This article analyses normal material for thermal power plant boiler at present, as a

reference for selecting appropriate material and new material investigating.

Key Word: Thermal power plant Boiler Material

一、 概述

由于节能、环保的需求，热力发电厂锅炉日益向高参数、高容量方向发展，锅炉常用材料也需要向高性能方向发展。

因此，我们有必要对热力发电厂锅炉目前常用材料进行分析，以便选用合适的材料，以及研发新材料以适应其发展需要。

二、 锅炉主要部件常用材料牌号及其标准

1. 管道材料标准

1.1 国家标准（GB5310）

（1） 碳素钢：20G，20MnG，25MnG。

（2） 合金钢：15CrMoG，12Cr1MoVG，12Cr2MoG，07Cr2MoW2VNbB，10Cr9Mo1VNbN，10Cr9MoW2VNbBN。

（3） 不锈钢：07Cr19Ni10，10Cr18Ni9NbCu3BN，07Cr25Ni21NbN，07Cr18Ni11Nb，08Cr18Ni11NbFG。