化工設(shè)備機械基礎(chǔ)授課課件(存儲版)
【正文】 r18Ni9Ti 鋼材使用溫度不高于500℃ 時，許用應(yīng)力按 0Cr18Ni10Ti 選取 。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。104裂紋擴展應(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。n 不銹鋼有晶間腐蝕可能： 在 450~850 ℃ 之間，生成 (Cr與氫在鋼中的溶解度成正比。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。特點： 1）良好的耐腐蝕性能； 2）一定的機械強度； 3）密度不大； 4）價格較低。87 鈦及其合金特點： 1）密度不大而強度高； 2）耐腐蝕性能近乎或超過不銹鋼； 3）耐熱。用場：深冷裝置；密封墊片。 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。n 普通碳鋼在低溫下（ 20℃ 以下 ）變脆，沖擊韌性顯著下降。熱強鋼 ——抗蠕變，有一定抗氧化能力。 ——碳鋼在高溫下強度和抗氧化性均下降 。 ② 力學(xué)性能優(yōu)異 。72 鉻的作用： ——能提高耐腐蝕性能 。 16MnR， 15MnVR， 15MnVNbR， 18MnMoNbR。 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。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。 效果 ：強度、塑性、韌性均提高 。 表示法：如 20A 55 熱處理工藝實例：※ 縫紉用鋼針在火上燒，再慢慢冷下來后變軟；※ 建筑用鐵線用火燒軟；※ 泵軸調(diào)質(zhì) —內(nèi)韌外硬；※ 扁鏟淬火 —提高硬度和韌性 ；※ 容器焊后退火 —消除內(nèi)應(yīng)力；……熱處理工藝曲線：56（ 1）常用熱處理工藝緩慢加熱，保溫一定時間后 ※ 隨 爐冷卻（曲線 1） 退火 ；※ 空氣中冷卻（曲線 2） 正火 ； 作用： ① 降低硬度，增加塑性，改善機械性能； ② 使組織均勻化，消除內(nèi)應(yīng)力。 有害元素！ 4） .氫 (H) 來源 ——鋼由高溫奧氏體冷至常溫時，氫的溶解度降低，來不及到鋼的表面逸出而積聚，并產(chǎn)生高壓力，在鋼材內(nèi)產(chǎn)生 “白點 ”。? 鐵碳關(guān)系之三 ——游離態(tài) 50 鐵碳合金狀態(tài)圖略51 碳鋼1） .錳 (Mn) 來源 ——在冶煉過程中加入錳鐵。 （ 1）鐵素體（ F）體心立方晶格（ αFe ） +C 鐵素體 （固溶體）塑性好，強度低 。33n 可焊性能 —母材及焊劑熔融狀態(tài)的流動性、凝固收縮率、熱塑性等；n 鑄造性能 —流動性、凝固收縮率等；n 可鍛性能 —抗熱裂性、抗氧化性、熱塑性等；n 切削加工性能n 熱處理性能34看容器加工工藝——制造壓力容器的材料須具備什麼性能35 金屬材料的分類及牌號 分類 —— 1）生鐵 2）鋼 鋼碳素鋼 合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼低合金鋼中合金鋼高合金鋼鋼普通鋼 優(yōu)質(zhì)鋼 高級優(yōu)質(zhì)鋼按化學(xué)成分：按質(zhì)量分：36鋼沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼 半鎮(zhèn)靜鋼鋼建筑鋼 結(jié)構(gòu)鋼 彈簧鋼 軸承鋼 工具鋼 特殊性能鋼按冶煉方法分：按用途分：37銅及其合金 ：純（紫）銅 黃銅（銅鋅合金） 錫青銅（銅錫合金） 鋁青銅（無錫青銅）輕金屬及其合金鋁及鋁合金 鈦及鈦合金 鎂及鎂合金38 鋼鐵牌號及表示方法依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB2212023,牌號中 化學(xué)元素 ——化學(xué)符號或漢字表示； 產(chǎn)品用途、冶煉和澆鑄方法 ——漢字或漢語拼音字母表示?；ぴO(shè)備設(shè)計與制造主要考慮的物理性能 ： 異種鋼焊接 ——收縮率不同，引起變形或損壞； 復(fù)合鋼板（如不銹鋼與碳鋼 )——熱變性不同 ,容器殼體將會？ 設(shè)備襯里（如碳鋼殼體內(nèi)噴涂鋁） ——熱變性不同時？ 固定管板式換熱器的管子與殼體 ——線膨脹量相差過大，將會？ 碳鋼表面電鍍一層銅 ——升溫后會？31 E與 泊桑比 μ彈性模量 E：金屬材料對彈性變形抗力的指標(biāo)， 是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的。26看看沖擊試驗27n 擺錘沖斷試樣所失去的位能為 沖擊功 （試件所吸收的功）： Ak =G(H1H2) 焦耳！吸收功的高低取決于 ——材料能否迅速塑性變形的能力。——壓力容器及其零件都需要具備這個性質(zhì) 。 182. 塑性及其主要指標(biāo)n 金屬的塑性： 外力作用下產(chǎn)生塑性變形，而不破壞的性質(zhì)。16（ 4） .持久強度（ ?D）n 定義：在一定溫度下，經(jīng)過一定時間斷裂時的應(yīng)力，以 ?D 表示，單位 MPa 。 單位： MPa。9三 .主要參考書及參考資料 ：n 1.《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》 (第五版） 刁玉瑋 王立業(yè)編著；n 2.《 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 1999；n 3. 《鋼制壓力容器 》 GB1501998；n 4. 《管殼式換熱器 》 GB1511999 ；n 5. 《鋼制塔式容器 》 JB47102023 ；10第一篇 化工設(shè)備材料第一章 化工設(shè)備材料及其選擇 概述1） .化工設(shè)備的 使用環(huán)境 ：n 壓力
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