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目 录1

第1篇金属材料1

第1章金属材料的基本知识1

1.1 金属材料的一般特性1

1.2 金属材料的使用性能、工艺性能及指标1

1.2.1 金属材料的使用性能及指标1

1.2.1.1 力学性能1

1.2.1.2 物理性能5

1.2.1.3 化学性能8

1.2.2 金属材料的工艺性能及指标12

1.3 金属材料的低温、深冷与高温特性16

1.3.1 金属材料的低温与深冷性能16

1.3.1.1低温拉伸性能17

1.3.1.2低温冲击性能17

1.3.2金属材料的高温特性18

1.3.2.1 金属物理性质和力学性能随温度的变化18

1.3.2.2 金属在高温下的变形和断裂21

1.3.2.3 金属在高温下的组织和性能劣化25

1.3.2.4 金属的高温腐蚀28

2.1.1 生铁和铸铁的分类34

2.1 钢、铁及钢铁材料的分类34

第2章钢铁材料概述34

2.1.2 钢的分类35

2.1.2.1 按化学成分分类35

2.1.2.2按冶炼方法分类35

2.1.2.3按用途分类35

2.1.2.4 按综合因素分类35

2.1.2.5按质量分类35

2.1.3 钢铁材料的分类36

2.2.1 牌号表示方法的总则36

2.2 中国国家标准（GB）钢铁产品牌号表示方法36

2.1.2.7 按制造加工形式分类36

2.1.2.6 按金相组织分类36

2.2.2 各类钢铁产品牌号表示方法39

2.2.2.1 铸铁牌号表示方法39

2.2.2.2铸钢牌号表示方法40

2.2.2.3 碳素结构钢和低合金结构钢等牌号表示方法40

2.2.2.4 专门用途材料牌号表示方法41

2.2.2.5 耐蚀合金牌号表示方法41

2.2.2.6 高温合金牌号表示方法42

2.2.2.7 合金钢牌号表示方法42

2.3.1.2 不锈钢和耐热钢43

2.3.1.1 结构钢43

2.3.1.3铸铁、铸钢和锻钢43

2.3 国外钢铁产品牌号表示方法43

2.3.1 美国标准（SAE、ACI、FS、ASTM、ASME、AISI）钢铁牌号表示43

方法43

2.3.2 德国国家标准（DIN）钢铁牌号表示方法44

2.3.2.1 DIN17006系统的钢号表示方法44

2.3.2.2 DIN17006系统铸铁、铸钢产品牌号表示方法45

2.3.3 日本工业标准（JIS）钢铁产品牌号表示方法46

2.4.1 铸铁牌号对照48

2.4.2碳素结构钢牌号对照48

2.4 石油化工装置常用国内外金属材料牌号对照48

2.4.3 合金结构钢牌号对照51

2.4.4 钢板、钢管和锻件金属材料牌号对照55

2.4.5 不锈耐热钢牌号对照59

2.4.6铸钢牌号对照62

2.4.7 配管用钢管材料牌号、标准对照63

2.4.8 国内外压力容器用钢材对照与分组65

2.4.9 常用紧固件材料的标准及牌号对照67

3.1.1 灰铸铁69

3.1.1.1 灰铸铁的力学性能和物理性能69

3.1 铸铁69

第3章石油化工厂常用钢铁材料69

3.1.1.2 灰铸铁的硬度分级和抗拉强度之间的关系72

3.1.1.3 各种灰铸铁的化学成分、热处理规范及金相组织73

3.1.1.4 灰铸铁件的特点及应用范围74

3.1.2 球墨铸铁74

3.1.2.1 球墨铸铁的力学性能和物理性能74

3.1.2.2 球墨铸铁件的硬度牌号及金相组织76

3.1.2.3 各类球墨铸铁的化学成分、热处理规范77

3.1.2.4 球墨铸铁的特性和用途77

3.1.3 可锻铸铁78

3.1.4 耐热铸铁（YB/T 036.2—1992）79

3.1.5 国外铸铁化学成分、力学性能及牌号80

3.2 铸钢88

3.2.1铸造碳钢88

3.2.1.1 一般工程用铸造碳钢的牌号、化学成分和力学性能及应用88

3.2.1.2 焊接结构用碳素钢铸件的牌号、化学成分和力学性能及用途89

3.2.2铸造合金钢89

3.2.2.1 铸造合金钢的牌号、化学成分、铸件的热处理规范及热处理后的89

力学性能和用途89

4.1.6.8 美国压力容器用锰钼和锰钼镍合金钢中厚板（ASTM A302/A302M—90

4.2.3.5锅炉和换热器用碳钼合金钢无缝管（美国ASTM A209/A209M—90

4.2.3.4 换热器和冷凝器用中合金钢冷拔无缝薄壁管（美国ASTM A199—90

3.2.2.2 不锈耐酸钢铸造件的技术条件、热处理规范及力学性能、特性及91

应用91

4.2.3.3 炼油设备用奥氏体铬镍钢无缝蒸馏管（英制）（美国ASTM A271—94

3.2.2.3 工程结构用中、高强度（马氏体）不锈钢铸钢件的牌号、化学成分及力学性能95

4.1.6.6 美国热控轧工艺生产的压力容器钢板（ASTM A841/A841M—95

4.1.6.2 美国结构级热轧碳素钢中厚板卷和带卷（ASTM A907/A907M—95

3.2.2.4 耐热钢铸钢件的牌号、化学成分、力学性能、特性及用途96

3.2.2.5 国内外转化炉、裂解炉炉管铸造高合金耐热钢的牌号、化学成分、力学性能及规格97

3.3 变形钢108

3.3.1.1 国内碳素结构钢牌号、化学成分和力学性能108

3.3.1 碳素结构钢108

3.3.1.2 国外碳素结构钢牌号、化学成分和力学性能114

3.3.2合金结构钢116

3.3.2.1 国内合金结构钢牌号、化学成分和力学性能116

3.3.2.2 国外合金结构钢牌号、化学成分和力学性能127

3.3.3.2 国外弹簧钢牌号、化学成分和力学性能149

3.3.3.1 国内弹簧钢牌号、化学成分和力学性能149

3.3.3 弹簧钢149

3.3.4.1 国内不锈钢、耐热钢牌号、化学成分和力学性能及用途152

3.3.4 不锈钢、耐热钢152

3.3.4.2 国外不锈钢、耐热钢牌号、化学成分和力学性能160

3.4.1 国内高温合金176

3.4 高温合金176

3.4.2 国外高温合金177

4.1.1 国内热、冷轧钢板和钢带182

4.1.1.1 热轧钢板和钢带尺寸、外形及不平度（GB/T 709—1988）182

4.1 钢板、钢带182

第4章石油化工厂常用型钢182

4.1.1.2 冷轧钢板和钢带尺寸、外形及不平度（GB/T 708—1988）183

4.1.1.4 碳素结构钢、低合金结构钢热轧和冷轧薄钢板及钢带（GB/T 912—1989和GB/T 11253—1989）184

4.1.1.5 优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带（GB/T 711—1988）185

4.1.1.6 合金结构钢热轧厚钢板（GB/T 11251—1989）186

4.1.1.7合金结构钢热轧薄钢板（YB/T 5132—1993）187

4.1.1.8锅炉用碳素钢及低碳钢钢板（GB 713—1997）188

4.1.1.9 压力容器用钢板（GB 6654—1996）189

4.1.1.10低温压力容器用低合金钢钢板（GB 3531—1996）191

4.1.1.11 不锈钢热轧钢板（GB/T 4237—1992）192

4.1.1.12 不锈钢冷轧钢板（GB/T 3280—1 992）195

4.1.1.13耐热钢板（GB/T 4238—1992）199

4.1.1.14 不锈钢复合钢板（GB/T 8165—1997）201

4.1.1.15 不锈复合钢冷轧薄钢板和钢带（GB/T 17102—1997）202

4.1.2 单张热镀锌薄钢板204

4.1.3 国内高温合金轧制钢板204

4.1.3.1 高温合金热轧钢板（GB/T 14995—1994）204

4.1.3.2高温合金冷轧薄板（GB/T 14996—1994）205

4.1.4 国内耐蚀合金钢板207

4.1.4.1 耐蚀合金冷轧薄钢板（GB/T 15010—1994）207

4.1.4.2耐蚀合金热轧钢板（GB/T 15009—1994）207

4.1.4.3耐蚀合金冷轧带（GB/T 15012—1994）207

4.1.5钢板理论重量表209

4.1.6.1 美国热轧碳素钢中厚板卷和带卷（ASTM A635/A635M—95）212

4.1.6国外钢板212

4.1.6.3 美国耐大气腐蚀高强度低合金结构钢中厚板（ASTM A871/213

A871M—95）213

4.1.6.4 美国结构级碳素钢冷轧薄钢板（英制）（ASTM A611—94）214

（ASTM A620/A620M—91和A622/A622M—91）215

4.1.6.5 美国特殊镇静钢深冲碳素钢冷、热轧薄钢板和钢带215

4.1.6.7 美国合金结构钢中厚板（英制）（ASTM A829—95）216

4.1.6.9 美国压力容器用铬锰硅合金、镍合金和钼合金钢中厚板（ASTM A202/A202M—90、A203/A203M—90和A204/A204M—90）218

4.1.6.10 日本锅炉和压力容器用锰钼钢和锰钼镍钢钢板（JIS G3119—87）220

4.1.6.11 日本压力容器用调质锰钼钢和锰钼镍钢钢板（JIS G3120—87）221

4.1.6.12 日本低温压力容器用热轧镍钢钢板（JIS G3127—90）222

4.1.6.13 日本热轧和冷轧不锈钢板及钢带（JIS G4304—91和224

JIS G4305—91）224

4.1.6.14 德国锅炉钢板（DIN17155）225

4.2钢管225

4.2.1 国内无缝钢管225

4.2.1.1 无缝钢管（GB/T 17395—1998）225

4.2.1.2 结构用无缝钢管（GB/T 8162—1999）243

4.2.1.3 结构用不锈钢无缝钢管（GB/T 14975—1994）245

4.2.1.5 流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T 14976—1994）251

4.2.1.6 低中压锅炉用无缝钢管（GB 3087—1999）256

4.2.1.7 高压锅炉用无缝钢管（GB 5130—1995）256

4.2.1.8 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管（GB 13296—1991）264

4.2.1.9 化肥设备用高压无缝钢管（GB 6479—1986）267

4.2.1.10 石油裂化用高压无缝钢管（GB 9948—1988）269

4.2.1.11 不锈钢小直径钢管（GB/T 3090—1982）272

4.2.2 国内焊接钢管273

4.2.2.1 直缝焊接钢管（GB/T 1739—1992）273

4.2.2.2 低压流体输送用焊接钢管和低压流体输送用镀锌焊接钢管277

（GB/T 3092—1993、GB/T 3091—1993）277

4.2.2.3 低压流体输送用大直径电焊钢管（GB/T 14980—1994）278

4.2.2.4 中、低压锅炉用电焊钢管（YB 4102—2000）279

4.2.2.5 换热器用焊接钢管（YB 410—2000）281

4.2.2.6 流体输送用不锈钢焊接钢管（GB/T 12771—1991）282

4.2.3 国外钢管286

4.2.3.1 国外钢管尺寸规格（IS（、ASTM、DIN、JIS）286

4.2.3.2 精炼设备用合金钢无缝蒸馏管（英制）（美国ASTM A200—94）289

4.2.3.6 锅炉、过热器、换热器和冷凝器用奥氏体不锈钢焊接管293

（美国ASTM A249/A249M—94）293

4.2.3.7 锅炉和换热器用碳素钢钢管（日本JIS G3461—88）297

4.2.3.8 锅炉和换热器用合金钢钢管（日本JISG3462—88）298

4.2.3.9 锅炉和换热器用不锈钢钢管（日本JIS G3463—88）299

4.2.3.10 高温管道用合金钢钢管（日本JIS G3458—88）300

4.2.3.11 特殊尺寸精度的精密无缝钢管（德国DIN2391第二部分—81）300

5.1.1 电焊条的组成305

5.1 焊条305

5.1.1.1 焊芯的分类和牌号305

5.1.1.2焊条药皮305

第5章化工设备常用焊接材料305

5.1.2焊条的分类307

5.1.3 电焊条的型号307

5.1.3.1碳钢焊条型号308

5.1.3.2低合金钢焊条型号309

5.1.3.4堆焊焊条型号312

5.1.3.3 不锈钢焊条型号312

5.1.3.5铸铁焊条型号316

5.1.3.6 铜及铜合金焊条型号317

5.1.3.7 铝及铝合金焊条型号318

5.1.4 电焊条的牌号318

5.1.4.1 结构钢焊条（包括低合金钢焊条）牌号319

5.1.4.2 钼和铬钼耐热钢焊条牌号319

5.1.4.3低温钢焊条牌号320

5.1.4.4不锈钢焊条牌号320

5.1.4.5堆焊焊条牌号321

5.1.4.6铸铁焊条牌号321

5.1.4.7 有色金属焊条牌号322

5.1.4.8 特殊用途焊条牌号322

5.1.5 常用国内焊条323

5.1.5.1低碳钢焊条323

5.1.5.2低合金高强钢焊条324

5.1.5.3耐热钢焊条326

5.1.5.4不锈钢焊条326

5.1.5.5堆焊焊条330

5.1.5.6铸铁焊条331

5.1.5.9镍和镍合金焊条332

5.1.5.7 铜及铜合金焊条332

5.1.5.8铝及铝合金焊条332

5.1.6 常用国外焊条333

5.1.6.1 日本焊条333

5.1.6.2 各国焊条型号及牌号对照342

5.2 焊丝346

5.2.1 焊丝的分类、型号与牌号346

5.2.2 实芯焊丝的型号、牌号及化学成分346

5.2.2.1 常用结构钢、耐热钢及不锈钢实芯焊丝346

5.2.2.2 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝348

5.2.2.3铜及铜合金焊丝348

5.2.2.7硬质合金堆焊焊丝353

5.2.2.4铝及铝合金焊丝353

5.2.2.5镍及镍合金焊丝353

5.2.2.6铸铁焊丝353

5.2.3 药芯焊丝的型号和牌号354

5.2.3.1 药芯焊丝的型号354

5.2.3.2 药芯焊丝的牌号355

5.2.4 常用国外焊丝356

5.2.4.1 日本焊丝356

5.3 化工设备常用焊接材料的选用363

5.2.4.2 各国焊丝牌号对照363

5.3.1 低碳钢焊接材料的选用363

5.3.2 中碳钢焊接材料的选用364

5.3.3 高碳钢焊接材料的选用365

5.3.4.1 低合金强度用钢的种类366

5.3.4 低合金强度用钢焊接材料的选用366

5.3.4.2 热轧及正火钢焊接材料的选用366

5.3.4.3低碳调质钢焊接材料的选用368

5.3.4.4 中碳调质钢焊接材料的选用369

5.3.5 耐热钢焊接材料的选用370

5.3.6 不锈钢焊接材料的选用372

5.3.6.1 不锈钢的分类和牌号372

5.3.6.2 奥氏体不锈钢焊接材料的选用373

5.3.6.3 马氏体不锈钢焊接材料的选用375

5.3.6.4 铁素体不锈钢焊接材料的选用376

5.3.6.5 奥氏体不锈钢之间异种钢焊接材料的选用378

5.3.7 镍基耐蚀合金焊接材料的选用379

5.3.8 铜及其合金焊接材料的选用380

5.3.9 铝及铝合金焊接材料的选用383

5.3.10钛及钛合金焊接材料的选用384

6.1 有色金属材料中外牌号的表示方法387

第6章常用有色金属材料及加工产品387

6.1.1 中国国家标准（GB）有色金属及其合金产品牌号的表示方法387

6.1.1.1 原标准的规定387

6.1.1.2 新标准的规定392

6.1.2 美国有色金属及其合金产品牌号的表示方法396

6.1.3 德国工业标准（DIN）有色金属及其合金产品牌号的表示方法399

6.1.4 日本工业标准（JIS）有色金属及其合金产品牌号的表示方法403

6.1.5 中外常用有色金属材料牌号对照405

6.2铝及铝合金409

6.2.1 常用铝及铝合金加工产品的化学成分410

6.2.2 常用铝及铝合金加工产品的特性及用途411

6.2.3 常用铝及铝合金加工产品的力学性能413

6.2.4铸造铝合金414

6.2.5.1 铝板材415

6.2.5 铝及铝合金加工产品415

6.2.5.2 铝棒材417

6.2.5.3 铝管材418

6.3铜及铜合金419

6.3.1 铜及铜合金的牌号和化学成分419

6.3.2 铜及铜合金加工产品423

6.3.2.1 板材423

6.3.2.2 管材424

6.3.2.3 棒材430

6.4.1 钛及钛合金牌号和化学成分436

6.4钛及钛合金436

6.4.2 钛及钛合金的力学性能437

6.4.4 钛及钛合金加工产品440

6.4.3 工业纯钛在各种介质中的耐蚀性能440

6.4.4.1 棒材440

6.4.4.2 板材443

6.4.4.3 管材444

6.5.1 铜及铜合金加工产品445

6.5 常用国外有色金属材料445

6.5.2 铝及铝合金加工产品454

7.1.1 选用金属材料的意义465

7.1 选用金属材料的意义、方法及其原则465

7.1.2 选用金属材料的一般方法和原则465

第7章石油化工设备常用金属材料的选用465

7.2 钢制化工压力容器材料选用466

7.2.1 材料选用的一般原则466

7.2.2 焊接材料的选用原则469

7.3 耐蚀金属材料的选用470

7.4 大型化肥装置选用金属材料的特点470

7.4.1 合成氨装置选用金属材料的特点470

7.4.2 尿素装置选用金属材料的特点474

7.5.1 裂解炉管选用金属材料的特点477

7.5 乙烯装置选用金属材料的特点477

7.5.2 裂解炉管材料的选用477

7.6 炼油装置选用金属材料的特点478

7.6.1 常减压蒸馏装置高温部位用金属材料478

7.6.2 延迟焦化装置用金属材料478

7.6.3 催化重整装置用金属材料479

7.6.4 制氢装置用金属材料480

7.6.5 加氢裂化装置用金属材料483

7.6.6 加氢精制装置选用金属材料486

7.6.7 氢氟酸烷基化装置选用金属材料487

7.7 甲醇装置选用金属材料488

7.7.1 脱碳系统选材原则488

7.7.2 管线材料的选用489

7.8 醋酸装置选用金属材料489

7.9 硝酸装置选用金属材料490

7.10 石油化工厂常用金属材料及使用温度范围490

7.10.1 石油化工管道常用钢管（国产）材料及使用温度范围490

7.10.2 石油化工管道常用钢管标准（JIS）及使用温度范围491

7.10.3 炼油厂常用炉管材料及使用温度范围492

7.10.4 石油化工厂常用金属垫片材料、硬度及最高使用温度493

7.10.5 石油化工厂法兰用螺栓、螺母材料（美国、日本）的选择及使用温度范围493

7.10.6 阀门紧固件材料的标准及使用温度范围494

7.10.7 阀门壳体材料的选用及使用温度范围（国产材料、美国ASTM材料）494

8.1 耐火材料的组成和性质498

第8章石油化工设备用耐火材料与隔热材料498

8.1.1 耐火材料的定义498

8.1.2 耐火材料的分类498

第2篇 耐火材料、隔热材料与其他常用材料498

8.1.3 衡量耐火材料的指标499

8.1.3.1 耐火度499

8.1.3.2 高温荷重软化温度500

8.1.3.3热震稳定性501

8.1.3.4 高温体积稳定性502

8.1.3.7 常温、高温抗折强度和高温蠕变性503

8.1.3.6 高温耐压强度503

8.1.3.8 耐磨性503

8.1.3.5常温耐压强度503

8.2.1 耐火砖质量要求总则504

8.2 耐火制品的技术特性504

8.2.2 黏土耐火砖质量要求504

8.2.3 高铝耐火砖质量要求505

8.2.4 刚玉砖质量要求506

8.3.1 不定形耐火浇注料的定义及组成509

8.3 不定形耐火浇注料技术性能509

8.3.2 不定形耐火材料的分类510

8.3.4 不定形浇注料的应用511

8.3.3 不定形耐火材料的特点511

8.3.5 不定形浇注料的质量要求512

8.4.1 轻质隔热耐火制品518

8.4 隔热耐火材料518

8.4.1.1 氧化铝空心球及其制品519

8.4.1.2氧化铝隔热砖520

8.4.1.3莫来石质隔热砖521

8.4.1.4黏土质隔热砖522

8.4.2.1 耐火纤维的分类及使用温度523

8.4.2耐火纤维523

8.4.2.2 耐火纤维的特性523

8.4.2.3 耐火纤维制品524

8.4.2.4 耐火纤维的选用530

8.5.1 合成氨炉区高温装置用耐火材料531

8.5 石油化工高温装置用耐火材料及隔热材料531

8.5.1.1 Kellogg、TEC型转化炉和辅助锅炉耐火材料531

8.5.1.2 Kellogg、TEC型转化炉耐火材料技术特性535

8.5.1.3 UHDE型转化炉耐火材料技术特性540

8.5.2 乙烯装置烃类裂解炉用耐火材料545

8.6 耐火材料的选用原则547

9.1.1 塑料的特性及其在化工生产中的应用概况549

9.1 塑料549

9.1.1.1 特性549

9.1.1.2 塑料在石油化工中的主要用途549

第9章石油化工设备常用塑料及其制品549

9.1.2 塑料的组成550

9.1.3 塑料的分类550

9.1.4 石油化工行业常用塑料的品种、性能和用途551

9.1.5 常用塑料的综合技术性能数据552

9.2.1 硬聚氯乙烯层压板材（GB/T 4454—1996）554

9.2 常用工程塑料及型材554

9.2.2 硬聚氯乙烯管材（GB/T 4219—1996）554

9.2.3 化工用硬聚氯乙烯管件（QB/T 3802—1999）556

9.2.4 石油化工用聚乙烯塑料561

9.2.5 酚醛层压布板（JB/T 8149.3—1995）562

9.2.6 聚四氟乙烯型材563

9.2.7 有机玻璃型材（GB/T 7134—1996）566

9.2.8 其他常用工程材料567

10.1.1 石棉的分类570

10.1 石棉的分类和特性570

10.1.2石棉的特性570

第10章石油化工设备用石棉及其制品570

10.2 化工厂常用石棉制品571

10.2.1 石棉盘根571

10.2.2 石棉垫片573

10.2.3 石棉板573

10.2.5 耐油石棉橡胶板574

10.2.4石棉橡胶板574

10.2.6 石棉绳575

10.2.7 油浸石墨石棉绳576

11.1.1 橡胶的特性577

11.1 橡胶的特性及其组成成分577

11.1.2 橡胶的组成成分577

11.2橡胶的分类577

第11章石油化工厂常用橡胶及其制品577

11.3 常用橡胶的品种、性能和用途578

11.4 橡胶制品的分类及其应用范围580

11.4.1 工业用橡胶板（GB/T 5574—1994）580

11.4.2 橡胶管581

11.4.2.1 压缩空气用橡胶管（GB/T 1186—1992）581

（GB/T 2551—1992）582

11.4.2.2 氧气橡胶软管（GB/T 2550—1992）、乙炔气橡胶软管582

11.4.2.3 蒸汽胶管、输送常规石油基燃油用橡胶胶管（HG/T3036—1999、HG/T 3037—1997）582

11.4.2.4 高压液压胶管582

11.4.3 密封橡胶制品584

11.5.1 选用橡胶材料的一般原则592

11.5 橡胶材料的选用原则592

11.5.2 橡胶密封制品的选材及应用实例593

12.1 密封胶595

第12章石油化工厂常用密封胶及胶黏剂595

12.1.1 密封胶的分类595

12.1.2 密封胶的品种牌号和特性596

12.1.3 密封胶选用及其注意事项597

12.2.1 不停车堵漏概述598

12.2 不停车堵漏密封剂598

12.2.2 密封剂的品种及性能598

12.2.3 密封剂的选用600

12.3胶黏剂601

12.3.1 胶接剂的组成601

12.3.2 常用胶黏剂性能和特点601

参考文献604

4.1.1.3 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带（GB/T 3274—1988

4.2.1.4 流体输送用优质碳素钢、低合金钢无缝钢管（GB/T 163—1999