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核电厂结构常用金属材料PPT

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核电站设备主要金属材料

核电站设备主要金属材料

1.核岛用金属材料概述不同堆型，其结构和用途虽有所不同，但在实现核裂变反应和可控制的过程是相同的，都需要燃料元件、堆内构件、控制棒、反射层、冷却剂和慢化剂（快堆除外）以及包容他们的压力容器或压力管道等，因而需要各种各样的材料来制作相关部件，以实现核能向热能、热能向电能的安全、高效率的转化。

按照相关设备部件服役工况或使用功能的不同，核电设备可分为核一级、核二级、核三级和非核级。

有核级要求的设备，一般即称其所用材料为核电关键材料。

核电常用的关键材料大体可分为碳钢、不锈钢和特殊合金；若进一步细分，则有碳（锰）钢、低合金钢、不锈钢、锆合金、钛铝合金和镍基合金等，按品种则有铸锻件、板、管、圆钢、焊材等等。

核反应堆的发展，从一开始就包括了材料的开发与优化，材料的发展决定了其发展情况。

因为核电具有新的热传导条件及特殊的环境条件，如辐照或冷却剂腐蚀等，要求所用材料必须能适合于这些应用条件；强调材料的另一个原因，是核电站系统比常规电站有更高的安全要求。

由于我国目前主要是建造第二代成熟的1000MW压水堆核电站、通过技术引进并吸收国外先进技术以发展先进的第三代1000MW级压水堆核电站。

因此，本讲义以压水堆核电站为例，对其不同设备的用材做一简单介绍。

在压水堆核岛中，主要设备除反应堆及压力容器外，还有蒸汽发生器、冷却剂主泵机组、稳压器及主管道等。

由于这些部件在核岛内的位置、作用和工况不同，故材料的使用要求和环境条件也不尽相同，不同程度地存在辐照或酸腐蚀等；不仅要考虑常规的一些要求（如强度、韧性、焊接性能和冷热加工性能），而且须考虑辐照带来的组织、性能、尺寸等变化，如晶间腐蚀，应力腐蚀和低应力脆断、以及材料间的相容性、与介质的相容性，以及经济可行性等。

为便于从它们的服役特点中理解每个部件的功能、选择依据，下面将压水反应堆核岛内重要金属部件的工况、要求以及他们的所用材料体系简述如下。

1.1压水堆零/部件用金属材料1.1.1包壳材料包壳，是指装载燃料芯体的密封外壳。

电厂金属材料课件

电厂金属材料课件

[σ ]= bT／n
在380℃或420 ℃ 以上除按上式计算外，还需按持久强度计算许用应力[σ]：
[σ ]=
1T05／n

T s

T b
以上三式中： ——钢在T温度下的屈服强度；
——钢在T温度下的抗拉强度；
T 105
——钢在T温度下断裂时间为105h的持久强度；
n——安全系数
2019/11/25
• 目前这些高参数大机组锅炉受热面管道均采用含铬量较高的耐热钢来制造， 最常用的9Cr－1Mo型马氏体型耐热钢。属于这一类型的在我国30万以上大 机组上应用的钢种有美国的T9和P9钢，日本的STBA26和STPA26钢，德国 的X12CrMo91钢以及瑞典的H17钢等。
• 为了进一步提高钢的热强性，又添加了2％Mo的9Cr－2Mo钢，即日本的 HCM9M钢。加入了合金元素V和Nb，控制微量加入的Al和N的含量，使钢具 有了更高的热强性和抗高温氧化性能，还具有良好的冲击韧性和稳定的持 久塑性。这类钢目前主要用于制造亚临界、超临界锅炉壁温≤625℃的高 温过热器、壁温≤650℃的高温再热器管道以及壁温≤600℃的高温集箱和 蒸汽管道，也可用于核电设备的热交换器。这类马氏体型的耐热钢，我国 也已研制成功，牌号为10Cr9Mo1VNb钢；引进的材料有：美国的T91和P91， 日本的火STBA28、火STPA28，俄罗斯的10X9Mф Б -III钢，法国的 TUZ10CD－VnbO9.01钢等。
• 12Cr1MoV钢在高温下长期运行过程中，也会发生渗碳体球化及固镕体中合金元素贫化的 现象，而使热强性降低。若因温工作，这种现象更为严重。我国曾研制了 12MoVwWBSiRe（无铬8号）钢，代替12Cr1Mov钢用于制造锅炉管道，但是该钢种的生 产工艺尚不够成熟，质量也还不稳定。

核电材料 ppt课件

核电材料 ppt课件

核燃料的制造
冶炼
转化
矿石
黄饼
பைடு நூலகம்
六氟化铀
浓缩
组装
烧结
组件
破碎
芯块
磨矿
浸取
1、核燃料
0.7%
4%
精炼铀比沙里淘金难多了 在天然铀中，可以用作核燃料铀235的含量只有0.72%， 铀238的含量大于99.2%。天然铀中几乎全是铀238， 要想把铀235的浓度提高，非常困难。因它们属于同 一种元素，化学性质几乎一样，质量相差也不大，只 相差3个中子。
相容性；
2、包壳材料
熔点为2125K
各元素的中子吸收面积
2、包壳材料
如何提高锆的抗腐蚀性
减少阴离子空位
腐蚀机理：
减少O的扩散
氧离子沿着膜中阴离子空穿过氧化膜到达金属表面
电子从金属表面向外运动，使氧化膜在金属和氧化膜界面处生长。
2、包壳材料
氮、碳等杂质元素，即使是微量也对锆的抗蚀性能的影 响也很显著。其中以氮最为有害。Zr的氧化是通过氧的 扩散进行的，氮离子(N3-)置换氧化锆中的氧离子(O2-)， 同时产生附加的空位，增加了氧的扩散速率，从而使氧 化加剧。
高温、高压和强烈的中子辐照
2、包壳材料
Zr 200元/公斤
不锈钢 16元/公斤
2、包壳材料
核性能：小的中子吸收截面，辐照稳定性 特别是热中子堆或用天然铀作燃料的反应堆，对包壳 材料中子吸收截面的限制十分严格。
机械性能：足够的机械强度(高温强度) 化学性能：抗腐蚀性能、与冷却剂、裂变产物及燃料的
1、核燃料 2、包壳材料 3、控制材料 4、慢化剂 5、冷却剂 6、反应堆结构材料（核电用钢） 7、核废料
1、核燃料

核电厂结构常用金属材料PPT

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但它对应力腐蚀敏感，尤其在含氯离子和氧离子的环境中； 在快中子辐照下会因硬化、肿胀、蠕变而造成性能下降，而 且切削加工性能较差。这是在应用中需要注意的问题。
这类钢广泛用于核反应堆中，是压水堆堆芯容器堆焊层、热 屏、管道、阀门、泵等的主要选材。
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4．双相不锈钢
（如1Cr21Ni5Ti，1Cr18Mn10Ni5Mo3N）
如：Q235A.F， 即该钢是屈服强度为235MPa，A 级的沸腾钢。
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碳素结构钢的用途
Q195，Q215，Q235A，Q235B等钢塑性较 好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、 钢管等用于桥梁、建筑物等的构件，也可用 来做普通的螺钉、螺帽、铆钉等。
一般在热轧状态下使用，不再进行热处理。 但也可以进行正火、调质、渗碳等。
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2．优质碳素结构钢
优质碳素结构钢用平均碳质量分数的万分数 的数字表示，若钢中锰的质量分数较高，则 在这类钢的后面附加符号“Mn”表示。
如：“20”表示钢中平均含碳质量分数为 0.20%的优质碳素结构钢；
“16Mn”表示钢中平均含碳质量分数为0.16%， 并且含较多的Mn的优质碳素结构钢。
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和顶吹转炉钢等。
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按用途分
还可以分为： 碳素结构钢，用于制造各种工程结构件和机
器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、模
具等；
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按钢的冶炼方法分
可分为：平炉钢、转炉钢。 转炉钢又可进一步分为： 碱性转炉钢如，、酸性转炉钢 顶吹转炉钢等。
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碳钢的牌号和用途
1．碳素结构钢
碳素结构钢的牌号是这样制定的：这类钢要保证机械性能，故以机械性能（屈服 强度）标注其牌号（Q+数字）。
马氏体钢主要用于抗弱腐蚀介质，同时要求较高的 韧性和承受冲击载荷的零部件。如汽轮机叶片、水 压机阀、结构件和螺栓等，在反应堆环境中主要用 于2、3级辅助泵传动轴、蒸发器支撑件、控制棒驱 动机构等。

核反应堆结构与材料材料

核反应堆结构与材料材料
2021/5/28
核科学与技术学院
13
Harbin Engineering University
金属型燃料（1）
① 金属型燃料的类型
主要包括金属铀及铀合金
② 金属铀的物理化学性质
银灰色金属，密度高(>18.6),热导率高,工 艺性能好,熔点1133 ℃,沸点3600 ℃（优 点）
陶瓷型燃料主要用来解 决金属或合金型燃料工 作温度限制（相变及肿
具有与高温水、钠等的 良好相容性，耐腐蚀能 力好
胀效应）
与包壳相容性良好
2021/5/28
核科学与技术学院
18
Harbin Engineering University
陶瓷型核燃料缺点UO2
• 二氧化铀的导热性能较差，热导率低 • 传热负荷一定时，燃料径向温度梯度大 • 在热梯度或热震作用下可能导致脆化
Harbin Engineering University
核反应堆结构与材料材料
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➢热导率计算
K95 446 0 t 4.14.2 11 4 0 6 exp(607
K 95 0.019 .2 1 11 4 06 exp(607.0 t
Kp 11βε εK100
2021/5/28
核科学与技术学院
21
Harbin Engineering University
二氧化铀的典型物性（2）
2021/5/28
核科学与技术学院
26
Harbin Engineering University

常用金属材料简介ppt课件

常用金属材料简介ppt课件
几种常用的不锈钢
316（0Cr18Ni12Mo2）【316L（00Cr17Ni14Mo2）】 在304不锈钢的基础上提高了Ni含量，并加入了约2%的Mo，大幅提升了抗氯化
物腐蚀的能力，主要用于食品工业和外科手术器材。 410（1Cr13）
制作抗弱腐蚀介质并承受载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀、螺栓、螺母 等。
几种常用的不锈钢
但304不锈钢有着很强的加工硬化倾向，这就意味着在进行切削加工时实际切 削力要远大于抗拉强度相近的45号钢，并且这种加工硬化的特性还会加剧刀具后 面的磨损。
此外304含Ni量较高，这使得材料的热传导系数较低，因此该种不锈钢的导热 能力较差，因此切削热无法迅速传导出去，致使刀尖温度过高，影响刀具寿命。
马氏体型不锈钢，淬、回火后抗拉强度≥540MPa，屈服强度≥345MPa，低于 300℃回火硬度可以达到338HBS。 430（1Cr17）
常用于热水罐、供热水系统、卫生器具、家庭用耐用器具、自行车飞轮等。 铁素体型不锈钢，抗拉强度≥450MPa，屈服强度≥205MPa，硬度一般≤183HB。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
碳钢显微组织对比
08钢×100倍退火组织
45钢×400倍退火组织
T8钢×1000倍退火组织
需要说明的是珠光体的力学性能随热处理工艺的 T8钢× 7000倍退火组织示意图 不同会有较大的差异。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
什么是铁素体、渗碳体和珠光体？为什么力学中的间隙固溶体

核用金属材料稀缺资源路过别错过PPT课件

核用金属材料稀缺资源路过别错过PPT课件
降低，无塑性转变温度的提高 中子的通量越大，辐照的时间越长，辐照效应的影响越大
第34页/共115页
一、金属材料
当材料经受能量大于1兆电子伏物的快中子辐照达到一定水平时，材料的 无塑性断裂转变温度（脆性转变温度）会显著提高，并且使高于脆性转变温 度范围的冲击韧性降低，这就是材料的辐照效应。为了尽可能减少这些设备 材料的辐照效应，要对钢中的杂质元素和气体含量作严格的控制。例如钢中 的铜、硫、磷、氢等元素是越少越好
第43页/共115页
二、金属材料加工
✓完 全 退 火 将工件加热到Ac3以上30-50℃，保温后在炉内缓慢冷却，得到接近平衡
状态组织。其目的是细化晶粒，消除应力，降低硬度，改善加工性能 ✓不 完 全 退 火
将工件加热到Ac1以上30-50℃，保温后缓慢冷却。其主要目的是改善加 工切削性能，消除应力
第8页/共115页
一、金属材料
• 奥氏体—A 碳在γ-铁中的固溶体称奥氏体 原子排列面心立方。它塑性好，适合热压力加工
• 渗碳体—Cm 渗碳体是铁和碳形成的化合物Fe3C，含碳量6.67% 硬度很高，塑性很差
第9页/共115页
一、金属材料
• 珠光体—P F＋Cm的机械混合物。P中的Cm以片状分布，称片状P 强度和硬度较高，塑性也较好
断裂韧性表征了材料抵抗裂纹扩展的能力，是材料抵抗脆性破坏的一个韧性指标。按应力强度因子建立的 脆性断裂判据表达为：KI≥KIC
第31页/共115页
一、金属材料
• KIC反映材料阻止裂纹失稳扩展的能力，它是由材料本身的性质决定的 • KI是一个力学参量，与材料性质无关
第32页/共115页
一、金属材料
•晶 粒 每个规则排列的小晶体称为一个晶粒 晶粒间的交界为晶界

核电站培训材料2.pptx

核电站培训材料2.pptx
▪ 晶胞---在空间点阵中我们可以选择一个小的 平行六面体作基本单元，称为晶胞。整个空 间点阵可以看作是由很多大小和形状完全相 同的晶胞紧密地堆垛在一起而形成的。
空间点阵
选择晶胞应满足下列条件：
1）晶胞的几何形状应与宏观晶体具有同样的 对称性。
2）平行六面体内相等的棱和角的数目应最多。 3）当平行六面体的棱间存在直角时，直角数
第二章 金属学基础
2.1 晶体结构 2.2晶体缺陷 2.3 相、组织、相变 2.4 合金相图 2.5 金属的塑性变形 2.6 钢的热处理 2.7 材料的常见缺陷
2.1 晶体结构
▪ 自然界存在的固态物质可分为晶体和非晶体两大 类。 在晶体中，组成晶体的原子、离子、分子等质 点是呈规则排列的。
▪ 而在非晶体中，这些质点是无规则的堆积在一起 的。
▪ 晶面指数是根据晶面与单位晶胞的三个座标轴相
交的截距大小的倒数来确定的。 ▪ 确定晶面指数可按下列步骤进行：
1）用轴长单位量出该面在三个晶轴的截距。 2）取得数值的倒数。 3）求出三个倒数的比值，使其成简单倒数比。 4）再把所得到的三个整数放入小括弧中，（hkl）。
▪ 晶面指数并非只代表一个晶面的方位，而是代
晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的 晶面可以归并为同一晶面族，以{h k l}表示。
▪ 晶向指数： 表示空间点阵中由原子组成的某 一平行直线族中任一直线的方位。
▪ 可以从这一族中选定通过原点的直线来表 示。用该直线上离原点最近的原子坐标表示 该直线的方位，即得到晶向指数。晶向指数 常用字母uvw表示，并用方括号括起来， [uvw]。
▪ 在反应堆中使用的金属和非金属大多是晶体。
▪ 为了研究晶体中物质质点排列的规律性，将实际 存在的原子、离子或原子集团等物质质点，抽象为 纯粹的几何点而完全忽略它们的物质性。

大亚湾核电焊接常见金属材料_免费下载

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使用说明1．本材料表收集了大亚湾核电站安装阶段遇到的经过焊接施工的金属材料100多种，也是焊接维修中会经常遇到的材料，主要是管道、支架、阀门、法兰，以及管道配件，管接头等材料，并不包括许多制造厂预制的大设备材料或不需在现场安装时进行焊接的材料。

2．表中材料序号下标注的字母N、C、B或W分别表示该材料是在核岛安装（N）,常规岛安装（C）,BOP安装（B）,或是焊接工艺评定（W）中所遇到的材料。

3．ASTM标准往往同时采用英制和公制表示，标准号后面加“M”的为公制，本材料表没有把“M”完全标出，如（ASTM105M,ASTM181M）等，但在表中该材料的机械性能已同时列出了英制和公制两种表示数据。

4．在化学成份一栏中，如果原标准中有“产品化学成份分析”的，本表就采用产品化学成份；否则就引用“熔炼分析”（LADLE ANALYSIS）数据。

5．在材料标准中，除了本表摘录的三项机械性能指标之外，往往还有冲击，硬度，晶粒度，可焊性，水压试验等要求，有的还有高温或低温机械性能要求，本材料表为了简化，没有全部罗列。

标准中列出的机械性能往往是在最终热处理状态下的性能，碳钢一般在轧制或回火状态（NORMALIZED）,合金钢一般是在正火后回火状态，不锈钢则是在固态状态下的机械性能，更准确的状态要查原标准说明。

6．正因为以上多种性能要求的原因，表中列出的“近似牌号”只是从化学成分和基本的室温机械性能推测的，请使用者在选择代用材料时，注意材料的供货状态（加工，热处理状态），在重要场合还是应当作一下材料性能测试，或者查核一下原标准和设计要求也是十分必要的，希望本材料表只是作为进一步工作的索引，并不是作最后决定的依据。

7．因为时间仓促，本表上收集的数据有些是从手册上转抄来的，难免有错漏，请使用者帮助指正。

技术支持处规范控制科二OO七年七月整理D/AC306室焊接填充材料清单（2007.7整理）大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料一览表技术支持处规范控制科二OO七年七月整理目录一、碳钢与碳锰钢类1.230-400M 铸钢NFA32-0512.E24-2 结构钢板NFA35-5013.E24-3 结构钢板NFA35-5014.E28-2 结构钢板NFA35-5015.E28-3 结构钢板NFA35-5016.E36-3 结构钢板NFA35-5017.E36-4 结构钢板NFA35-5018.E24-2 结构钢型材或棒NFA35-5019.E24-3 结构钢型材或棒NFA35-50110.E28-2 结构钢型材或棒NFA35-50111.E28-3 结构钢型材或棒NFA35-50112.E36-3 结构钢型材或棒NFA35-50113.E36-4 结构钢型材或棒NFA35-50114.XC-18 可渗碳结构钢棒NFA35-55115.20M5 结构钢棒NFA35-55216.A37（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20517.A42（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20518.A48（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20519.A52（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20520.TU37b 高温流体无缝管NFA49-21121.TU42b 高温流体无缝管NFA49-21122.TUE220A 平头热扎无缝管NFA49-112+某行业标准23.TUE250B 高温流体无缝管NFA49-211+某行业标准24.TU48b 高温流体无缝管NAA49-21125.TU37C 中温(≤350℃)无缝管NFA49-212高温(>350℃)无缝管NFA49-21326.TU42C 中温用无缝管NFA49-212高温用无缝管NFA49-21327.TU48C 高温用无缝管NFA49-21328.5LX52 焊接管或无缝管API(美国石油协会标准)29.5LB 焊接管或无缝管API30.A29-1018 棒材ASTMA2931.A105/A105M 锻件,管路用配件ASTMA105/A105M32.A106 Grade B 高温用无缝管ASTMA10633.A106 Grade C 高温用无缝管ASTMA10634.A181 Glass 60 管路用锻件ASTMA18135.A216 WCB 高温用可焊铸钢ASTMA21636.A216 WCC 高温用可焊铸钢ASTMA21637.A234 WPB 管路配件,管接头ASTMA23438.A234 WPC 管路配件,管接头ASTMA23439.A285 GR.C 低中强度压力容器钢板ASTMA28540.A350LF2 有冲击韧性要求的锻件ASTMA35041.A515GR.60 中高温压力容器钢板ASTMA51542.A516 GR.60 中低温压力容器用板ASTMA51643.A516 GR.70 中低温压力容器用板ASTMA51644.070M20 锻钢BS 97045.151-430B 压力容器钢板BS1501 Pt.146.161-430A 压力容器钢板BS1501 Pt.147.161-430B 压力容器钢板BS1501 Pt.148.49.223-490B 压力容器钢板BS1501 Pt.150.221-430 承压锻件BS150351.52.221-490 承压锻件BS150353.223-490/223GR.32 承压锻件BS1503(1980)/(1969)54.55.161 GR.430A 承压铸钢BS 150456.161 GR.480 承压铸钢BS 150457.ERW GR.410 电阻焊或感应焊承压管BS360158.HFS-410 热精整承压无缝管BS360159.HFS-430 热精整高温承压无缝管BS3602 Pt.160.HFS-410 热精整高温承压无缝管BS3602 Pt.161.490Nb/500Nb 高温承压管BS3602 Pt.1(1978/1987)62.410 高温承压埋弧焊管BS3602 Pt.263.460 高温承压埋弧焊管BS3602 Pt.264.43A (GR. 43A) 可焊性结构钢板BS436065.GR.43C 可焊性结构钢板BS436066.GR. 43C 可焊性结构钢型材,棒BS436067.St. 37.3 棒,厚板DIN 1710068.St. 45.8 管DIN1717569.St. 52 管材DIN162970.GS-C25 铸钢DIN1724571.HII 厚板DIN1715572.16MnR 压力容器用钢板GB6654-8673.20 低中压锅炉无缝管GB3087-8274.20g 高压锅炉无缝管GB5310-8575.A3 型钢,板GB700-65二、不锈钢类1. Z2CN18.10 1,2,3级设备管RCCM-M33042. Z5CN18.10 1,2,3级设备管RCCM-M33043. Z2CND17.12 1,2,3级设备管RCCM-M33044. Z5CND17.12 1,2,3级设备管RCCM-M33045. Z3CN20.09M 铸钢RCCM-M3403,3404,34056. F304L 高温用锻件ASTMA1827. F316L 高温用锻件ASTMA1828. F321 高温用锻件ASTMA1829. 304L 承压钢板ASTMA24010. 405 承压钢板ASTMA24011. TP316 一般用途管ASTMA26912. TP304L 焊接管或无缝管ASTMA31213. TP304 焊接管或无缝管ASTMA31214. TP316L 焊接管或无缝管ASTMA31215. TP316 焊接管或无缝管ASTMA31216. TP321 焊接管或无缝管ASTMA31217. TP347 焊接管或无缝管ASTMA31218. 304L 锻造用棒ASTMA31419. CF8 承压件用铸钢ASTMA35120. CF8M 承压件用铸钢ASTMA35121. CR321 锻造管接头ASTMA40322. WP321 锻造管接头ASTMA40323. CR304L 锻造管接头ASTMA40324. WP304L 锻造管接头ASTMA40325. 316S13/316S16 锻钢BS970(1983)/(1970/72)26. 321S12 承压钢板BS1501 Pt.327. 321S31 型材,棒BS150228. 321S31(321S40) 承压锻件BS150329. 304S11 承压锻件BS150330. 1Cr18Ni9Ti 无缝管GB2270-80,GB1220-7531. X10CrNiTi18.9 板,棒,管,锻件DIN 17440三、合金钢类1. F11 Class 1 高温法兰,管接头等ASTMA1822. F11 Class 2 高温法兰,管接头等ASTMA1823. F11 Class 3 高温法兰,管接头等ASTMA1824. F22 Class 1 高温法兰,管接头等ASTMA1825. F22 Class 3 高温法兰,管接头等ASTMA1826. WC9 高温承压铸钢ASTMA2177. P11,WP11，Class1 中高温管道配件ASTMA2348. WP11,Class2 中高温管道配件ASTMA2349. WP11,Class3 中高温管道配件ASTMA23410. WP22,Class1 中高温管道配件ASTMA23411. WP22,Class3 中高温管道配件ASTMA23412. P11 高温用无缝管ASTMA33513. P22 高温用无缝管ASTMA33514. GR.11 Class 1 承压钢板ASTMA38715. GR.11 Class 2 承压钢板ASTMA38716. GR.12 Class 1 承压钢板ASTMA38717. GR.22 Class 1 承压钢板ASTMA38718. GR.22 Class 2 承压钢板ASTMA38719. 620 GR.31 压力容器钢板BS1501 Pt.220. 621 压力容器钢板BS1501 Pt.221. 620-440 压力容器用型材,棒BS150222. 621-460 承压锻件BS150323. 622-560 承压锻件BS150325. GS-22M04 铸钢DIN1724526. 10CrMo910 管材DIN1717527. 15Mo3 管材DIN1717528. 13CrMo44 厚板DIN1715529. 22CrMo44 高温用结构钢DIN1717531. 15CrMo 高压锅炉无缝管GB5310-8532. 18MnD5 压力容器支撑构件钢板RCCM-M2125四、镍基合金和铝1. NC15Fe 1,2级设备锻,轧件,热轧板RCCM-M4102/M41032. 铝3级铝母线GB1196-83GB5585.3-85大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表一、碳钢与碳锰钢类大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表。

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12
碳素工具钢用途
用于制造各种刀具、量具、模具等。 T7、T8硬度高、韧性较好，可制造冲头、凿
子、锤子等工具； T9、T10、T11硬度高、韧性中等，可用于制
造刨刀、钻头、手锯条、丝锥等刃具及冷作 模具等； T12、T13 硬度高、韧性较低，可制作锉刀、 刮刀等刃具及量规、样套等量具。 碳素工具钢使用前都要进行热处理。
“Q”代表屈服强度，数字代表屈服强度值，单位MPa； 后缀“A”,“B”,“C”,“D”代表质量等级，即杂质元素磷、硫的含量，其中“A”等级最
低，杂质含量最高； 若在牌号后面再标注，“F”“b”，“Z”或“TZ”，则为脱氧方式。 “F”为沸腾钢 “b”为半镇静钢 “Z”为镇静钢 “TZ”为特殊镇静钢（参见表4-1） 。
1916年美国获得“斯太立”合金专利，那是一种Co-Cr， Co-Cr-W合金。他们发现当加入10%的Cr和5%的Co时即使 加入铁也有很好的抗腐蚀性，因此1919年开始使用这种钢。
1912年德国人在法国研究并发现：如果钢中含足量的Cr和Ni， 就能抗氧化和耐酸腐蚀。研究报告在1920年发表并开始生产 和应用这类钢。
和顶吹转炉钢等。
5
按用途分
还可以分为： 碳素结构钢，用于制造各种工程结构件和机
器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、模
具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ；
6
按钢的冶炼方法分
可分为：平炉钢、转炉钢。 转炉钢又可进一步分为： 碱性转炉钢如，、酸性转炉钢 顶吹转炉钢等。
7
碳钢的牌号和用途
1．碳素结构钢
碳素结构钢的牌号是这样制定的：这类钢要保证机械性能，故以机械性能（屈服 强度）标注其牌号（Q+数字）。
9
2．优质碳素结构钢
优质碳素结构钢用平均碳质量分数的万分数 的数字表示，若钢中锰的质量分数较高，则 在这类钢的后面附加符号“Mn”表示。
如：“20”表示钢中平均含碳质量分数为 0.20%的优质碳素结构钢；
“16Mn”表示钢中平均含碳质量分数为0.16%， 并且含较多的Mn的优质碳素结构钢。
10
13
4．核电站用低合金碳钢
压水堆压力容器用钢是在碳素锅炉钢的基础上进行 研究，逐渐添加一些合金元素以增加强度和淬透性； 同时降低碳、铬、钼含量，提高锰含量以改善焊接 性能；为了减少辐照脆化效应，需要严格控制铜、 磷、钒、砷、锑等微量有害元素的含量。因此压力 容器用钢是低合金碳钢，我国用的是Ni-Mn-Mo低合 金碳钢。
11
3．碳素工具钢
碳素工具钢的碳质量分数在0.65-1.35%之间， 钢号用平均碳质量分数的千分数的数字表示， 数字前冠以T（“碳”的拼音字头）。如： “T10” 表示碳质量分数1.0%（千分之10）的 钢。
碳素工具钢均为优质钢，如在钢号后面标注 “A”则表示为高级优质碳素钢。“T12A”表示 碳质量分数为1.2%的高级优质碳素钢。
如：Q235A.F， 即该钢是屈服强度为235MPa，A 级的沸腾钢。
8
碳素结构钢的用途
Q195，Q215，Q235A，Q235B等钢塑性较 好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、 钢管等用于桥梁、建筑物等的构件，也可用 来做普通的螺钉、螺帽、铆钉等。
一般在热轧状态下使用，不再进行热处理。 但也可以进行正火、调质、渗碳等。
压力容器内壁要堆焊1-2层奥氏体不锈钢，约5-6毫 米厚，以增加压力壳的抗腐蚀性能和耐磨性。
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4.2 不锈钢
不锈钢是指在大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质 中耐腐蚀的合金钢，而耐酸、碱、盐等化学 介质腐蚀的的合金钢称为耐酸不锈钢。两者 合起来统称不锈钢。
15
不锈钢的历史
在上世纪初，“不锈”与“钢”的概念还是对立的。不锈钢 的发现是从研究刀具开始的，1913年英国在研究刀具时发现 钢中加入9-16%的Cr时有良好的抗腐蚀性能。并在1916年取 得专利，主要用于刀具生产。
这是不锈钢发现和使用的开始，由于这类钢的性能优良，因 此在一个世纪里发展很快。现代不锈钢已经有很多的类型， 它们被用来满足各种不同的需要。
16
不锈钢的成分特点
不锈钢中主要的合金元素有铬、镍、钼、铜、钛、 钴等，碳含量在不锈钢中的作用也不可忽视。
铬是不锈钢最主要的合金元素。实验证明，当钢中 的含铬量增加至12.5at%（11.7wt%）时，阳极电位 由-0.56V突增至+0.2V。这时在钢的表面形成一层 很薄而致密的氧化膜，阻止了钢基体被继续侵蚀， 使钢的耐蚀性发生突变性上升，这就是不锈钢能防 锈的原因，因此不锈钢的含铬量应不低于12wt%。 当铬元素在12%以上时，表面形成稳定而致密的铬 氧化膜，合金呈现钝化。
应用较少。
4
按钢的质量要求
（主要按照磷、硫含量的控制）
碳钢又可分为： 普通碳素钢（P≤0.045%,S≤0.055%） 优质碳素钢(P≤0.040%，S≤0.040%) 高级优质碳素钢（P≤0.035%，S≤0.030%）； 如按用途分还可以分为：碳素结构钢，用于制造各
种工程结构件和机器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、模具等； 如按钢的冶炼方法分，可分为：平炉钢、转炉钢。 转炉钢又可进一步分为：碱性转炉钢、酸性转炉钢
第四章
核电厂结构常用金属材料
1
内容提要
4.1 碳钢 4.2 不锈钢 4.3 有色金属 镍及镍合金 钛及钛合金 轴承合金
2
4.1 碳钢
碳钢由于其冶炼、加工方便，价格低廉，有 一定的强度，同时塑、韧性还比较好，因此 广泛地在工业、农业、国防中得到应用。核 电厂中也有应用，核电厂安全壳内层使用碳 钢，压力容器使用低合金碳钢。
优质碳素钢用途
主要用于制造各种机器零件。 08F钢塑性好，可用于制造冷冲压零件； 10、20钢冷冲压性和焊接性能好，用作冲压
件和焊接件，经热处理（渗碳）也可制造轴、 销等零件； 35、40、45、50钢经热处理可获得良好的综 合机械性能，可用于制造齿轮、轴、套筒等 零件； 60、65号钢主要用来制造弹簧。
3
碳钢的分类
铁碳合金中碳质量分数在0.008% - 2.11%的 合金称为钢。常用的碳钢，按其含碳量又可 以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
碳质量分数在0.008 – 0.25% 的为低碳钢； 0.25 – 0.60% 的为中碳钢； 0.60 - 1.3% 的为高碳钢。 高于1.3% 以上的合金，因性能不好，很脆，