【正文】 使塑性和韌性降低。 （溫度 ≤20℃ ） 目前國外低溫設(shè)備用的鋼材主要是以高鉻鎳鋼為主，也有使用鎳鋼、銅和鋁等。這類合金的鎳含量通常在 50%以上。常用來高溫工作下的汽缸、螺栓及鍋爐的過熱器等。 C和 N擴(kuò)大和穩(wěn)定奧氏體提高高溫強(qiáng)度 B和 Re均為耐熱鋼中添加的微量元素，可以顯著提高鋼材的抗氧化性，并改善其熱塑性。 300℃ ～ 350℃ 即需選用耐熱鋼，一般耐熱鋼工作溫度都在 700℃ 以下， 700℃ ～ 1000℃ 用高溫合金。 防止晶間腐蝕的方法： 4） 控制熱規(guī)范 ， 快速加熱和冷卻 ， 或非常緩慢 。例如 Cr18Mn8Ni Cr18Mn10Ni5Mo3N。 lCr1 2Cr1受沖擊載荷較大的零件。有些鋼種還含有鉬、鈦等元素。 四、特殊性能鋼 不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金及低溫用鋼 不銹鋼 不銹鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱，也稱不銹耐酸鋼。 稀土元素 提高強(qiáng)度，改善塑性、低溫脆性、耐腐蝕性及焊接性能。 釩 于固溶體中提高高溫強(qiáng)度，細(xì)化晶粒，提高淬透性。 提高抗氧化性和耐熱性，對抵抗 H2S介質(zhì)腐蝕有良好作用。 鎳被廣泛應(yīng)用于不銹耐酸鋼和耐熱鋼中。 錳 提高強(qiáng)度和提高低溫沖擊韌性。 二、合金元素對鋼的影響 目前常用的合金元素有：鉻 (Cr)，錳(Mn)，鎳 (Ni)，硅 (Si)，硼 (B)，鎢 (W)，鉬 (Mo)，釩 (V)，鈦 (Ti)和稀土元素 (Re)等。 一、分類與編號 按合金元素總含量分： 合金含量 5%，低合金鋼 合金含量 5%10%，中合金鋼 合金含量 10%，高合金鋼 按用途分： 合金結(jié)構(gòu)鋼 調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、表面硬化鋼 低碳馬氏體鋼、非調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼 不銹鋼和耐熱鋼等 合金鋼的鋼號表示方法 ： 一種是漢字牌號，如 35鉻鉬； 另一種是用國際化學(xué)符號，如 35CrMo。 高硅鑄鐵 有高的耐蝕性能，含硅量增加耐蝕性增加。 常用灰鑄鐵牌號有 HT100、 HT150、 HT200、 HT250、 HT300、 HT350。 灰鑄鐵 %～ %，片狀石墨形式，斷面暗灰色。 五、鑄鐵 含碳量 2%以上，含有 S、 P、 Si、 Mn等雜質(zhì)。 圓鋼與方鋼主要用來制造各類軸件； 扁鋼常用作各種槳葉； 角鋼、工字鋼及槽鋼可做各種設(shè)備的支架、塔盤支承及各種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。 普通無縫鋼管常用材料有 1 20等。 碳鋼的品種及規(guī)格 品種：鋼板、鋼管、型鋼、鑄鋼和鍛鋼 （ 1）鋼板（壓力容器用熱扎厚鋼板） 4mm～ 6mm厚度間隔為 6mm～ 30mm厚度間隔為 lmm 30mm～ 60mm厚度間隔為 2mm 一般碳素鋼板材有 Q235A、 Q235A 優(yōu)質(zhì)中碳鋼（含 C量 %～ %） ,如 3 4 50與 55； 45號鋼攪拌軸 優(yōu)質(zhì)高碳鋼（含 C＞ %），如 60、 670、 80。平均含碳量的萬分之幾。 脫氧方法為 F， b， Z， TZ。 （ 6）氮 長時間放置或在 200～ 300℃ 加熱氮以氮化物形式的析出，硬度、強(qiáng)度提高，塑性下降，發(fā)生時效。 （ 5）氧 有害元素。 硅與 FeO能結(jié)成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去。 在 %～ %以下時，看成是常存雜質(zhì)。 （ 3）錳 脫氧劑。 （ 2）磷 有害元素。 （ 1）硫 有害元素。 表面淬火 使零件表面層比心部具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，而心部則具有一定的韌性。目的獲得較高的綜合機(jī)械性能。目的消除內(nèi)應(yīng)力降低硬度提高彈性。 ? 在 150℃ ～ 250℃ 范圍內(nèi)的回火稱“低溫回火”。 淬火劑有空氣、油、水、鹽水，冷卻能力遞增。鑄、鍛件切削加工前一般進(jìn)行退火或正火。 目的：消除組織缺陷、降低硬度、提高塑性、便于冷加工、消除內(nèi)應(yīng)力、防止工件變形。 鋼在加熱時形成單一的奧氏體組織。 ? ECF水平線段，溫度為 1147℃ ，在這個溫度時剩余液態(tài)合金將同時析出奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物 萊氏體 。 （ 6）馬氏體 鋼和鐵從高溫急冷下來的組織，是碳原子在 aFe中過飽和的固溶體。 （ 4）珠光體 鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。 ? 含碳量大于 2％時，部分碳以石墨形式存在，稱鑄鐵。由于奧氏體有較大的溶解度，故塑性、韌性較好，且無磁性。 室溫時，鋼的組織中只有鐵素體，沒有奧氏體。如碳原子擠到鐵的晶格中間去又不破壞鐵所具有的晶格結(jié)構(gòu)。 在固態(tài)下晶體構(gòu)造隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱“同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變”。 ? 二、金屬的晶體結(jié)構(gòu) ? 金屬的結(jié)晶過程 ? 金屬的結(jié)晶過程 第二節(jié) 鐵碳合金 “鐵碳合金”由 95％以上鐵和 ％～ 4％碳及 1％左右雜質(zhì)元素所組成合金。 ? 加工工藝性能：可鑄性－收縮與偏析；可鍛性；焊接性；可切削加工性。 ? 材料的性能 :力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和加工性能。由于不同的生產(chǎn)條件對設(shè)備材料有不同的要求，因此，合理的選用材料是設(shè)計(jì)化工設(shè)備的主要環(huán)節(jié)。第二篇 壓力容器 第八章 化工設(shè)備材料 ?了解材料各項(xiàng)性能的意義、碳鋼與鑄鐵、常用有色金屬和非金屬材料的分類。 ? 化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，各種化學(xué)生產(chǎn)工藝的要求各不盡相同，如：壓力從真空到高壓甚至超高壓、溫度從低溫到高溫 以及腐蝕性、易燃、易爆物料等，使得設(shè)備處在極其復(fù)雜的操作條件下運(yùn)行。對于頻繁開、停車的設(shè)備或可能受到?jīng)_擊載荷作用的設(shè)備，還要考慮材料的疲勞等；而低溫條件下操作的設(shè)備，則需要考慮材料低溫下的脆性斷裂問題。 ? 化學(xué)性能：耐腐蝕性 金屬和合金對周圍介質(zhì)侵蝕的抵抗能力；抗氧化性 高溫氧化，降低表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度，選耐熱材料。這種金屬原子之間的結(jié)合方式稱為金屬鍵。 aFe加熱可變?yōu)?gFe，反之高溫下的 gFe冷卻可變?yōu)?aFe。 固溶體：兩種或兩種以上的元素在固態(tài)下互相溶解，而仍然保持溶劑晶格原來形式的物體。 低碳鋼是含鐵素體的鋼，具有軟而韌的性能。 奧氏體組織是在 aFe發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生的。 ? 鐵碳合金含碳量小于 2％時，其組織是在鐵素體中散布著滲碳體，是碳素鋼。 混合物－碳以石墨狀態(tài)單獨(dú)存在 當(dāng)鐵碳合金中的碳含量較高，合金從液態(tài)以緩慢的速度冷卻下來時，合金中沒有溶入固溶體的碳將由極大部份以石墨狀態(tài)存在。 具有較高的硬度，是一種較粗而硬的金相組織，存在于白口鑄鐵、高碳鋼中。 ? AE、 CF線稱為 “ 固相線 ” ，合金在該線以下全部結(jié)晶為固態(tài)。 ? PSK(A1)線為 “ 共析線 ” ，在 723℃ 的恒溫下，奧氏體將全部轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和滲碳體的共析組織 珠光體。 退火和正火 ? 退火 ：把鋼（工件）放在爐中緩慢加熱到臨界點(diǎn)以上的某一溫度，保溫一段時間，隨爐緩慢冷卻下來的一種熱處理工藝。 ? 正火與退火 不同之處 ，在于正火是將加熱后的工件從爐中取出置于空氣中冷卻。增加硬度、強(qiáng)度和耐磨性。 回火可以降低或消除零件淬火后的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。 ? 中溫回火溫度是 300℃ ～ 450℃ 。 ? 調(diào)質(zhì)處理：淬火后的高溫回火。 時效可進(jìn)一步消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件尺寸，它與回火作用相類似。 四、碳鋼 碳鋼中的元素除 鐵 外還含有 碳、錳、硅、硫、磷、氧、氮、氫 等， 碳的含量與存在形式對碳鋼的性能具有重要影響 ，其他雜質(zhì)元素對鋼材性能也有重要影響。 高級優(yōu)質(zhì)鋼： S＜ %～ %； 優(yōu)質(zhì)鋼： S＜ %～ %； 普通鋼： S＜ %～ %以下。 使冷加工及焊接性變壞， 高級優(yōu)質(zhì)鋼： P＜ %； 優(yōu)質(zhì)鋼： P＜ %； 普通鋼： P＜ %。 錳具有很好的脫氧能力，與