化工設(shè)備基礎(chǔ)-全文預(yù)覽
【正文】 鋼：在高溫條件下仍能保持足夠強(qiáng)度和抗氧化性而不起皮的鋼。含量＞ 12% 鎳：可擴(kuò)大不銹鋼的耐腐蝕范圍，特別是提高耐堿能力。 有良好的焊接性能，較高的強(qiáng)度，耐腐蝕性和低溫性能。 7）釩 提高強(qiáng)度、淬透性、塑性。 3）鎳 可改善鋼的性能。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 低合金鋼及化工設(shè)備特種鋼 碳鋼在使用上所受限制： 1）強(qiáng)度低，從而使零件尺寸很大，同時(shí)屈服強(qiáng)度低，材料的潛力不能充分發(fā)揮； 2）耐腐蝕性差； 3）使用范圍窄。 鑄鐵 化學(xué)組成 碳： %～ %， 硅： %～ 3%， 錳： %～ %， 磷： %～ %， 硫： ≤ % 組織結(jié)構(gòu)：鋼的基體 +石墨 性 能：耐磨性、切削加工性好，抗拉強(qiáng)度低。用于各種重要的零件。 淬火冷卻介質(zhì)： 碳鋼 — 水和鹽水，合金鋼 — 油 回火：將淬火后的工件加熱到低于臨界點(diǎn) A1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后空冷或油冷。晶粒細(xì)化。 7）氫 白點(diǎn) — 裂紋源。 4） 磷 塑性、韌性降低，產(chǎn)生冷脆性。見圖113。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 碳鋼和鑄鐵 分析共析鋼的組織變化 室溫組織為珠光體，呈片狀。發(fā)生于 %＜ C＜ %的鐵碳合金中。碳在鐵中以 固溶體、化合物和混合物 的形式存在，可以形成以下幾種基本組織： 1）鐵素體 F 2）奧氏體 A 3）滲碳體 C 4）珠光體 P 5）萊氏體 L 6）馬氏體 M 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 碳鋼和鑄鐵 鐵碳合金狀態(tài)圖 描述鐵碳合金內(nèi)部組織、成分與溫度關(guān)系的圖。 體心立方晶格 —— 在立方體的體積中心還有一個(gè)原子，強(qiáng)度高。 不銹耐酸鋼根據(jù)合金元素的不同，分為三個(gè)大類。 ②優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼號(hào)表示方法如表 1－ 5，其鋼號(hào)和化學(xué)成分見附錄 2，P297。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 金屬材料的分類及牌號(hào) ①普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB70088規(guī)定，其牌號(hào)由代表鋼材屈服點(diǎn)的字母 Q、屈服點(diǎn)的數(shù)值、材料質(zhì)量等級(jí)符號(hào)和脫氧方法符號(hào)四部分組成。 例 B： 沖壓封頭，微裂紋或宏觀裂紋，都會(huì)使以后的生產(chǎn)造成事故。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 化學(xué)性能 （主要指耐腐蝕性和抗氧化性） 耐腐蝕性 ： 金屬和合金對周圍介質(zhì)，如大氣、水汽、各種電解液侵蝕的抵抗能力。對同一種材料，彈性模數(shù)隨溫度的升高而降低。其所以如此，就是因?yàn)殪o載荷下能夠緩慢塑性變形的材料．在動(dòng)載荷下不一定能迅速塑性變形。兩者都屬于材料的韌性范疇。在裂紋向前發(fā)展的道路中，如果塑性變形能發(fā)生在它的前面，就可以制止裂紋的長驅(qū)直入。我們常用沖擊韌性來表示材料承受動(dòng)載荷時(shí)抗裂紋的能力，用缺口敏感性表示材料承受靜載荷時(shí)抗裂紋擴(kuò)展的能力。 延伸率和斷面收縮率越大，表示金屬材料的塑性越好。常用的塑性指標(biāo)是延伸率（ δ ） 和斷面收縮率（ ψ ）。 蠕變極限：材料在高溫條件下抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力。 0. 20. 20PF? ?0bbPF? ?2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 由于外力形式的不同，有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力．即開始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為“屈服點(diǎn)”，用σ s (MPa)表示。常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度等。 選材要抓住主要矛盾，遵循適用、安全和經(jīng)濟(jì)的原則 。 化工機(jī)械通常分為： 化工設(shè)備 和化工機(jī)器 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 化工設(shè)備： 緒 論 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 緒 論 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 緒 論 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 化工生產(chǎn)自身的特點(diǎn)： 生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng) 生產(chǎn)的條件苛刻 介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng) ；溫度和壓力變化大 介質(zhì)大多易燃易爆有毒性 生產(chǎn)原理的多樣性 生產(chǎn)技術(shù)含量高 緒 論 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 本課程主要內(nèi)容： 化工設(shè)備材料及其選擇 化工容器的設(shè)計(jì) 1）內(nèi)壓薄壁圓筒與封頭的應(yīng)力分析及強(qiáng)度設(shè)計(jì)； 2）外壓圓筒與封頭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)； 3）容器的零部件（法蘭 支座 開孔補(bǔ)強(qiáng) 附件：接口管 凸緣 人、手孔 視鏡）?；どa(chǎn)過程不僅取決于化學(xué)工藝過程，而且與化工機(jī)械裝備密切相關(guān)，化工機(jī)械是化工生產(chǎn)得以進(jìn)行的外部條件，所以先進(jìn)的化工機(jī)械，一方面為化學(xué)工藝服務(wù)，另一方面又促進(jìn)化學(xué)工藝過程的發(fā)展。 材料自身性能的限制 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 概 述 選用材料的一般要求 （ 1）材料品種應(yīng)符合我國資源和供應(yīng)情況； （ 2）材質(zhì)可靠，能保證使用壽命； （ 3）足夠的強(qiáng)度，良好的塑性和韌性，對腐蝕性介質(zhì)能耐腐蝕； （ 4）便于制造加工，焊接性能良好； （ 5）成本低，經(jīng)濟(jì)上合算。 強(qiáng)度 強(qiáng)度是固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 （ 1）屈服點(diǎn)（ σ s） 金屬材料承受載荷作用，當(dāng)載荷不再增加或緩慢增加時(shí)，仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，這種現(xiàn)象，習(xí)慣上稱為“屈服”。 （ 2）抗拉強(qiáng)度（ σ b ） 金屬材料在拉伸條件下，從開始加載到發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力值，叫做抗拉強(qiáng)度。 (3) 蠕變極限 （ σn ） 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 高溫 （ 比如：碳素鋼＞ 420℃ ， 合金鋼＞ 450℃ ） 一定應(yīng)力 聯(lián)合作用下 金屬將逐漸產(chǎn)生塑性變形 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 蠕變：在高溫時(shí)，在一定的應(yīng)力下，應(yīng)變隨時(shí)間而增加的現(xiàn)象，或者金屬在高溫和應(yīng)力作用下逐漸產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。塑性指標(biāo)是指金屬在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能力。 （ 2）斷面收縮率（ ψ ） 00100%KFFF? ???斷面收縮率與尺寸無關(guān)。 沖擊韌性 韌性是表示材料彈塑性變形為斷裂全過程吸收能量的能力，也就是材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。
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