化工設(shè)備機械基礎(chǔ)(第四版)第1章化工設(shè)備材料及其選擇(已修改)
2025-01-09 14:28 本頁面
【正文】 第 1章 化工設(shè)備材料及其選擇 一、化工設(shè)備概述 二、材料的機械性能 三、材料的物理化學(xué)性能 四、金屬材料的分類與牌號 五、碳鋼與鑄鐵 六、特種鋼、有色金屬與非金屬 七、化工設(shè)備防腐及防腐措施 八、化工設(shè)備選材的原則 一、化工設(shè)備概述 按壓力分類 : 1. 設(shè)備的分類 內(nèi)壓容器 低壓容器 (L) ≤ P 中壓容器 (M) ≤ P10MPa 高壓容器 (H) 10≤ P100MPa 超高壓容器 (U) P≥ 100MPa 外壓容器 容器 按溫度分類 : 容器 高溫容器 ： 高溫容器指在壁溫達到材料蠕變溫度下工作的容器。對碳素鋼或低合金鋼容器，溫度超過 420℃ ，合金鋼超過 450℃ ，奧氏體不銹鋼超過 550℃ 。 常溫容器 ： 20 ℃ — 200 ℃ 中溫容器 ： 溫度介于高溫與常溫之間的容器 低溫容器 淺冷容器： 40 ℃ ≤ t ≤ 20 ℃ 深冷容器： t 40 ℃ ? 有足夠的力學(xué)性能； ? 具有良好的加工性能； ? 具有良好的耐腐蝕性能； ? 經(jīng)濟合算； ? 其它各種性能符合設(shè)計要求。 2. 設(shè)備選材的基本要求 基本概念 應(yīng)力（ Stress） σ 應(yīng)力定義為“單位面積上所承受的力”。 按照載荷（ Load）作用的形式不同，應(yīng)力又可以分為拉伸壓縮應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變稱為應(yīng)變 ε（ Strain）。 二、材料的機械性能 硬度： 屈服點 強度： 機械 性能 塑性： 韌性 抗拉強度 蠕變強度 持久強度 疲勞強度 延伸率 斷面收縮率 冷彎性能 布氏硬度 洛氏硬度 維氏硬度 沖擊韌性 應(yīng)力 σ 應(yīng)力定義為“單位面積上所承受的力”。 按照載荷（ Load）作用的形式不同，應(yīng)力又可以分為拉伸壓縮應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 1. 強度 定義：在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力 ε ζ 材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線 彈性形變階段 塑性形變階段 屈服點 完全斷裂 脆性斷裂 韌性斷裂 ? 在外力不再增加，仍發(fā)生明顯塑性變形，這個現(xiàn)象稱為材料達到了屈服點； ? 屈服點：開始出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時相對應(yīng)的應(yīng)力， MPa； ? 金屬或合金一般很少有明顯的屈服現(xiàn)象，而高分子材料一般具有明顯的屈服現(xiàn)象； ? 條件屈服點：發(fā)生 %殘余伸長時的應(yīng)力； ? 在教材 P302308可以查到常用金屬材料的屈服點數(shù)據(jù)。 屈服點 s? 影響屈服點大小的因素 ?內(nèi)在因素 ?外在因素 ? 結(jié)合鍵 ? 組織結(jié)構(gòu) ? 原子本性 ? 溫度：溫度升高，屈服點下降 ? 應(yīng)變速率：應(yīng)變速率升高，屈服點升高 ? 應(yīng)力狀態(tài) ? 材料發(fā)生斷裂時所能達到的最大應(yīng)力值（抗壓、抗彎、抗剪）； ? 屈強比 ：反映了材料塑性貯備的一個指標(biāo) 由于一般 ，屈強比一般小于 1， 屈強比越大，屈服點與抗拉強度愈接近，塑性儲備越小，這時有可能發(fā)生脆性斷裂；這類材料如木棒； 屈強比越小，屈服點愈小于抗拉強度，這時塑性儲備愈大，但材料的強度往往得不到充分的發(fā)揮；這類材料如竹條 。 因此，在工程上希望所選用的材料具有合適的屈強比。 抗拉強度 b?bs??bs ?? ? ?蠕變：在一定應(yīng)力下，應(yīng)變隨時間而增加的現(xiàn)象； ?發(fā)生蠕變現(xiàn)象往往需要很長的時間，如古羅馬教堂的玻璃。 ?蠕變強度：材料抵抗蠕變現(xiàn)象發(fā)生的能力； 有兩種表達蠕變強度的方法： 蠕變強度 n?? 達到某一蠕變速度的應(yīng)力值； ? 達到某一總變形的應(yīng)力值； a b c d o η δ ? oa段：材料在溫度 t下承受拉應(yīng)力時所產(chǎn)生的起始伸長率（不計
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1