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1、.,管道工程材料的性能,-管道工程材料的力学性能,.,学 习 目 标,知识目标了解管道材料的力学性能，为选择管道及附件的材料打基础。,情感目标通过对金属管材性能的学习，体验金属管材性能的强大，提高学生对从事这一行业的兴趣。,.,学 习 重 难 点,学习重点管道工程材料的各种力学性能指标。 学习难点管道工程材料的高温性能。,.,课程导入,工业管道及其组成件所用的材料品种繁多，不少工业管道特别是石油化工装置中管道的操作条件多为高温高压状态，管内的介质也多为可燃、易燃介质，且有氢腐蚀和应力腐蚀等较为复杂的问题，因此正确选择管道及其组成件的材料对安全运行是至关重要的。 在选择管道工程材料时，主要考虑材
2、料的力学性能、物理、化学等性能，下面我将对选择管道材质时要考虑的力学性能指标做一介绍。,.,一、工业管道材料的分类,工业管道材料可分为：金属管材 非金属管材 金属管道材料可分为： 1、钢铁材料 2、非铁金属材料,.,一、工业管道材料的分类,工业管道特别是石油化工装置中管道的操作条件多为高温高压状态，管内的介质也多为可燃、易燃介质，且有氢腐蚀和应力腐蚀等较为复杂的问题，正确选择管道及其组成件的材料对安全运行至关重要。 选择管道工程材料时，主要考虑材料的力学性能、物理性能和加工工艺性能等。,.,管道工程材料的力学性能主要包括： 1、强度指标 2、塑性指标 3、高温性能,二、管道工程材料的力学性能,
3、.,1、强度指标： 是衡量金属材料性能的主要指标之一，包含:屈服极限、屈服强度、抗拉强度。,二、管道工程材料的力学性能,.,1、强度指标屈服极限： 材料受外力到一定限度时，即使不增加负荷它仍继续发生明显的塑性变形。这种现象叫“屈服”。发生屈服现象时的应力，即开始发生塑性变形的应力，称屈服点或屈服极限，用s表示。,二、管道工程材料的力学性能,.,1、强度指标屈服强度： 塑性良好、强度较低的金属材料，在拉伸试验中，有明显的屈服点，塑性较差的高强材料屈服点不明显，为了区分材料弹性变形阶段和塑性变形阶段的界限，取试样产生0.2%塑性变形所对应的应力为屈服极限，工程上常称为屈服强度，用符号0.2表示。,
4、二、管道工程材料的力学性能,.,1、强度指标抗拉强度： 抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受的最大应力值，通常用符号b表示。,二、管道工程材料的力学性能,.,2、塑性指标： 包含：延伸率、断面收缩率、冲击韧性（冲击功）、硬度。,二、管道工程材料的力学性能,.,2、塑性指标延伸率： 延伸率是指材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比 。原始长度为5倍直径的试样用A5表示；原始长度为10倍直径的试样用A10表示；,二、管道工程材料的力学性能,.,2、塑性指标断面收缩率： 材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比 ，通常用表示。,二、管道工程材料的力学性能,.,2、塑性指标冲击功（
5、冲击韧性）： 是对金属强度和塑性的综合反映，指材料抵抗冲击载荷的能力， 通常用Ak表示。,二、管道工程材料的力学性能,.,2、塑性指标硬度： 是衡量金属材料对局部塑性变形的抵抗能力和耐磨性的指标，是材料弹性、强度和塑性的综合反映。,二、管道工程材料的力学性能,.,3、高温性能： 包含不同温度下的强度指标、蠕变极限和持久强度。,二、管道工程材料的力学性能,.,3、高温性能蠕变极限： 是材料在高温下长期受载荷作用抵抗塑性变形能力的指标，是材料在规定温度下和规定时间内使试样产生规定蠕变伸长量的应力值，压力管道一般取在规定温度下100000h伸长1%时的应力作为许用应力。,二、管道工程材料的力学性能,.,3、高温性能持久强度： 指在较高温度下受到恒定应力的作用，在一定时间内断裂时的应力。压力管道一般取在设计温度下，100000h断裂的平均应力除以安全系数的1.5作为许用应力。,二、管道工程材料的力学性能,.,学 习 测 评,填空： 1、选择管道工程材料时，主要考虑材料的 性能 、物理性能、化学性能和 性能。 单项选择： 1、衡量金属材料性能的主要指标是 。 A、强度指标 B 塑性指标 C高温性能 判断： 1、金属材料的高温性能是指材料在很高温度时的性能指标。 （ ）,.,小 结,1、工业管道材料的分类 2、管道工程材料的力学性能,
