化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)授課課件-全文預(yù)覽
【正文】 組織。② 熱強(qiáng)性 。 ——抵抗高溫氣體（ OH2S、 SO2 等 )腐蝕的能力。 碳鋼使用溫度一般在 400℃ 以下 。 ！ 不能反復(fù)施焊，否則必須進(jìn)行熱處理 。n 組織特征 ： C、 Cr、 Ni固溶于奧氏體晶格中，是 單一的奧氏體組織 。 ——能提高鋼的淬透性，顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而塑性、韌性降低?！?性能特點(diǎn) ：n 碳的作用 與鉻生成碳化鉻(Cr23C6)， 消耗大量的鉻。常用品種：1）鉻不銹鋼 如 1Cr13, 2Cr13, 0Cr13等。容器鋼 ——（ GB1501998 《 鋼制壓力容器 》 推薦） Q235B， Q235C。： 16MnR， 15MnVR,18MnMoNbR, 16MnDR,15CrMoR,14Cr1MoR….68 鍋爐鋼和容器鋼：鍋爐：中溫或高溫；中壓或高壓。 65 1. 成分特點(diǎn)：※ 由碳素鋼 +Si、 Mn、 Cu、 Ti、 V、 Nb等元素組成；※ 含碳量均較低， ≤%；※ 合金元素總含量＜ 5% 。例如：鉻： 耐腐蝕抗氧化； 提高了強(qiáng)度硬度和耐磨性； 使鋼材的韌性和塑性降低。62 性能指標(biāo)材料 ?b(MPa) ?s(MPa) d (%) ak() HBS(MPa) 45(正火） 610 360 16 50 ≤ 球墨鑄鐵 400～900250～6002～1815～ 30 13～ 36 灰鑄鐵 150～400—— —— —— 14～ 27 45號鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵的機(jī)械性能比較633）高硅鑄鐵n 如： STSi15R, STSi11Cu2CrR, STSi17R…式中 ST高硅耐蝕鑄鐵， Si15含硅 15%左右， Cu2含銅 2%左右 R 混合稀土元素（ ≤%）。 使零件表面改性。 回火又分為： 低溫回火（ 150～ 250 ℃ ）； 中溫回火（ 300～ 450 ℃ ）； 高溫回火（ 500～ 680℃）。57 緩慢加熱，保溫一定時(shí)間 淬火劑 中冷卻（曲線 3）； 淬火劑 : 水，鹽水 用于 碳鋼； 油 用于合金鋼。 g 鍋爐鋼； R 容器鋼； Mn 含錳元素約 1%。 235——材料屈服點(diǎn)（ MPa) A,B,C,D——鋼材質(zhì)量等級，越后越高。 有害元素 ！ 52 3). 磷 (P)n 來源 ——礦石 。是 有益元素 。49 鐵碳合金中含碳量 ﹥ 2%時(shí)，部分碳以石墨形式存在于其中，即所謂 鑄鐵 。48——鐵碳關(guān)系之二 ： 化合態(tài) C+Fe→ Fe3C Fe3C 稱為 滲碳體 。 如，鑄鐵中的石墨形式不同，其性質(zhì)也不同。 特殊性能鋼 ——1Cr18Ni9 1——含碳量 %（千分?jǐn)?shù)）； Cr,Ni——主要合金元素； 18——含鉻量 18%； 9 ——含鎳量 9%。 氧化性介質(zhì) 如 水蒸氣、 CO2 、 SO2等。泊桑比 μ：拉伸試件的單位橫向收縮與單位縱向伸長之比。 沖擊韌性？ —— 是動載荷作用下抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。 ——靜載荷下能夠緩慢塑性變形的材料，在動載荷下不一定能迅速塑性變形。硬度和強(qiáng)度間有一定關(guān)系： 如：低碳鋼 ?b≈36HBS。 n 硬度高材料強(qiáng)度也高，耐磨性較好 ；—綜合性能指標(biāo) 。22塑性指標(biāo)的實(shí)際意義：n 便于成型加工和焊接。 ◎ 卷板裂紋 。表示符號： σ1 (MPa)。 n 材料抵抗斷裂的能力越大，在相同的條件下，能支持的時(shí)間越久。15（ 3） . 蠕變強(qiáng)度（ ?n）n “ 蠕變 ” 現(xiàn)象： 高溫高壓的蒸汽管道下?lián)献冃危桓邷馗邏合路ㄌm及螺栓蠕變變形而泄漏；鉛絲在常溫下受重力作用而變長變細(xì)。 記作 。 ※ 爐管爆裂； ….. ——強(qiáng)度不夠！12金屬材料的重要強(qiáng)度指標(biāo)13（ 1） .屈服點(diǎn)n 屈服現(xiàn)象 ： 金屬材料承受載荷作用，當(dāng)載荷不再增加時(shí)， 仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形。如彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度和韌性等指標(biāo)。8二 .學(xué)習(xí)本課程的目的與要求：n 目的 ： 基本掌握化工設(shè)備常用材料的 主要性能及選用方法； 基本掌握中低壓、外壓容器及典型化工設(shè)備的 設(shè)計(jì)方法 。 (PFD)——過程確定，系統(tǒng)合成，工藝計(jì)算，設(shè)備特性要求，控制要求等。 ——年操作時(shí)間，原材料，產(chǎn)品，消耗與回收，界區(qū)交接條件，公用工程規(guī)格等。 。45化工設(shè)備 ——儲罐 固定管板式換熱器膨脹節(jié)式固定管板換熱器塔設(shè)備 反應(yīng)釜67一 .主要內(nèi)容： —— 簡介化工設(shè)備常用材料性能 、 分類、熱處理方法；、低壓化工容器設(shè)計(jì) —— 薄膜理論；內(nèi)、外壓容器設(shè)計(jì)方法、容器零部件設(shè)計(jì)； —— 列管式換熱器、塔設(shè)備以及反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)計(jì)方法。11 金屬材料的性能 力學(xué)性能——在外力作用下不產(chǎn)生超過允許的變形或不被破壞的能力。 ※ 地腳螺栓拉斷 。—— 一些合金沒有明顯的屈服點(diǎn) ,規(guī)定 發(fā)生 %殘余變形時(shí)的應(yīng)力，作為 “條件屈服點(diǎn) ”。n 屈強(qiáng)比 ： ?s/ ?b 屈強(qiáng)比小，表明材料具有較大的 塑性儲備 。是一定溫度和一定載荷下，材料抵抗斷裂的能力。n “疲勞極限 ”——構(gòu)件或零件在交變載荷作用下不致斷裂的最大應(yīng)力。n 因塑性不足引起材料破壞的例子： ◎ 鍛件裂紋 。是鋼材塑性指標(biāo)和冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo) 。233. 硬度的概念n 金屬材料表面抵抗其它硬物壓入的能力。 維氏硬度（ HV)等。 沖擊韌性值的試驗(yàn)確定28 材料的沖擊韌性高，其塑性也高；反之，材料塑性高，其沖擊韌性不一定高。 韌性范疇 ——靜載荷下抵抗裂紋擴(kuò)展的性能 。 隨著溫度升高而降低 。主要考慮的化學(xué)性能： ——對介質(zhì)侵蝕的抵抗能力； ——在熱加工的高溫條件下抵抗氧化性介質(zhì)氧化的能力。例如：沸騰鋼 ——F或沸 灰口鑄鐵 —
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