化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)授課課件(文件)
【正文】 效果 ：強(qiáng)度、塑性、韌性均提高 。60 . 鑄鐵 鐵 + (～ %)碳 +Si、 Mn、 P、 S 等雜質(zhì) 鑄鐵1） 灰鑄鐵 如 HT150330, HT200400 HT灰鑄鐵 第一個數(shù)字 抗拉強(qiáng)度（ MPa) 第二個數(shù)字 抗彎強(qiáng)度（ MPa)特點：斷口呈灰色，石墨呈片狀； 質(zhì)脆，耐磨，抗壓不抗拉，可鑄性好，易切削； 吸音減振，某些介質(zhì)中耐腐蝕性好。用途：制造耐腐蝕泵、閥門、旋塞、冷卻排管、輔助陽極、管道配件等。鎳： 提高淬透性，保持良好塑性和韌性； 提高耐腐蝕性和低溫沖擊韌性； 提高熱強(qiáng)性能 。 低合金鋼66 碳素鋼與低合金鋼比較 類別 品種 ?b (MPa) ?s(MPa) σS/σb使用溫度 （ ℃ ）碳素鋼Q235A 20 400 400 240 250 0～ 35019～ 475低合金鋼 16Mn 15MnV 520 540 360 400 40～ 47545～ 45067：板，管，圓鋼等型材。：1）較高的強(qiáng)度；2）良好的塑性、韌性和冷彎性能；3）較低的缺口敏感性；4）良好的焊接性能和其他工藝性能；5）良好的冶金質(zhì)量。 16MnR， 15MnVR， 15MnVNbR， 18MnMoNbR?！?組織成分：鉻固溶于鐵素體的晶格中形成固溶體。72 鉻的作用： ——能提高耐腐蝕性能 。73 2） 鉻鎳不銹鋼n 常用鉻鎳不銹鋼型號 :0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 式中 0含碳量的 千分?jǐn)?shù) ；（見表 15） Cr18含鉻量 18%左右； Ni9含鎳量 9%左右。 ② 力學(xué)性能優(yōu)異 。 75 耐熱鋼n 高溫環(huán)境 原油加熱、裂解、催化等。 ——碳鋼在高溫下強(qiáng)度和抗氧化性均下降 ?？寡趸?——抗高溫氧化，強(qiáng)度不高。熱強(qiáng)鋼 ——抗蠕變，有一定抗氧化能力。 Ni—形成 奧氏體組織 ，提高高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性。n 普通碳鋼在低溫下（ 20℃ 以下 ）變脆，沖擊韌性顯著下降。如 15Mn26Al4。 如 1吋 ,1/4吋 ,3/4吋等 .803）型鋼n 圓鋼n 方鋼n 扁鋼n 等邊角鋼n 不等邊角鋼n 工字鋼n 槽鋼814）鑄鋼和鍛鋼鋼水鑄造成型 鑄鋼。831）純鋁：高純鋁 ——L01， L02（濃硝酸設(shè)備）； 工業(yè)純鋁 —L1， L2， L4（換熱器，塔，儲罐，深冷設(shè)備等）。用場：深冷裝置；密封墊片?；こＳ貌牧希?H80,H68,H62等。87 鈦及其合金特點： 1）密度不大而強(qiáng)度高； 2）耐腐蝕性能近乎或超過不銹鋼； 3）耐熱。89——含高硅的瓷釉經(jīng) 900℃ 煅燒，密著在金屬胎表面而成。特點： 1）良好的耐腐蝕性能； 2）一定的機(jī)械強(qiáng)度； 3）密度不大； 4）價格較低。923. 不透性石墨——各種樹脂侵汲石墨，消除孔隙而成。2）腐蝕深度評定法——用每年金屬厚度的減少量表示腐蝕速度。 95（ 1）金屬的高溫氧化及脫碳n ——金屬在高溫下的氣體腐蝕。與氫在鋼中的溶解度成正比。三個環(huán)節(jié)：100發(fā)生電化學(xué)腐蝕必備條件：1）同一金屬中有不同電位的組織成分或存在不同電位的金屬；2）陽極和陰極互相連接；3）陽極和陰極同處在連通的電解液中。n 不銹鋼有晶間腐蝕可能： 在 450~850 ℃ 之間，生成 (Cr103亦稱腐蝕開裂 ——金屬在腐蝕性介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的破壞形式。104裂紋擴(kuò)展應(yīng)力腐蝕：105 金屬腐蝕破壞的形式危險性較小，壁厚有保證即可。1）陽極保護(hù) ——被保護(hù)設(shè)備接直流電源陽極，生成 “鈍化膜 ”。109 化工設(shè)備材料選擇的 一般原則要考 慮 ：n 設(shè)備的操作條件 ——壓力、溫度、介質(zhì)特性、操作特點；n 材料的使用性能 ——力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能；n 加工工藝性能 ——焊接性能、熱處理性能、冷彎性能及其他冷熱加工性能；n 經(jīng)濟(jì)合理性及設(shè)備結(jié)構(gòu) ——材料價格、制造費用和使用壽命。見書 p46表 130。（ 3） 1Cr18Ni9Ti 鋼材使用溫度不高于500℃ 時，許用應(yīng)力按 0Cr18Ni10Ti 選取 。112（ 1）高壓設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用低合金高、中強(qiáng)度鋼，從而節(jié)省鋼材。接受 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 的監(jiān)督。108——腐蝕性介質(zhì)中加入少量緩蝕劑，降低或停止腐蝕作用。106 金屬設(shè)備的防腐措施1）金屬保護(hù)層 ——電鍍，噴鍍，襯里等。2）裂紋擴(kuò)展 —— 裂紋尖端為高度應(yīng)力集中區(qū)，出現(xiàn)微電池。在電化學(xué)行為中，貧鉻帶成為陽極，晶粒成為陰極，形成微電池。 腐蝕性介質(zhì)沿晶粒間滲入金屬深處，腐蝕破壞金屬晶粒間的結(jié)合力，使之強(qiáng)度和塑性完全喪失。又提供氫和甲烷聚集條件，加重氫侵蝕 ——鋼材組織成為網(wǎng)格。力學(xué)性能下降。n 特點： 1）腐蝕產(chǎn)物在金屬表面； 2）腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。用場：腐蝕性強(qiáng)的換熱器；泵，管道，機(jī)械密封環(huán)，爆破片等。用途：設(shè)備防腐常用涂料：n 防銹漆；n 底漆；n 大漆；n 環(huán)氧樹脂漆；n 酚醛樹脂漆。用場：搪瓷設(shè)備，如反應(yīng)釜、儲罐、換熱器、塔、閥門等。88 非金屬材料 無機(jī)非金屬材料1. 化工陶瓷特點： 1）良好的耐腐蝕性能； 2）足夠的不透性、耐熱性； 3）一定的機(jī)械強(qiáng)度； 4）性脆易裂，導(dǎo)熱性差。特點：良好的耐腐蝕性，耐磨性。85——銅與鋅的合金。3）防銹鋁 ——LF（深冷設(shè)備，分離塔等）。鋼坯鍛壓成型 鍛鋼82 有色金屬材料 鋁及其合金： 1）密度小，體輕； 2）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。 ※ 有縫鋼管 由板卷焊接而成。 如 16MnDR,09MnNiDR等。 Al,Si—提高 高溫抗氧化性 ，本身生成致密的氧化膜。77元素 Cr—提高 抗氧化 性，強(qiáng)化并穩(wěn)定金相
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