【正文】 備用的特種鋼 合金 元素在鋼中的作用 （４）提高淬透性 合金元素固溶于 A中，增加 A的穩(wěn)定性，減慢過冷 A的分解速度，使 C曲線右移，降低鋼淬火時的臨界冷卻速度，提高淬透性。 含量達到 13％ 時，能使鋼的耐腐蝕能力顯著提高，并增加鋼的熱強性。 硅含量增高會降低鋼的塑性和沖擊韌性。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 129 鈦 Ti 強脫氧劑，可提高強度、細化晶粒，提高韌性，減小鑄錠縮孔和焊縫裂紋等傾向。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 133 低溫鋼 主要有 09Mn2V(70℃) 、 06MnNb(90℃) 耐蝕鋼 10MnPNbRE鋼耐海洋大氣及海水腐蝕， 12MnAlV鋼制造煉油廠耐高溫硫化氫設備。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 139 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 。 C和 N擴大和穩(wěn)定奧氏體，提高高溫強度。 工業(yè)高純鋁 L01（ 1A85）、 L02（ 1A90） ，抗硫腐蝕，濃硝酸設備，高壓釜、槽車、貯槽、閥門、泵。鑄造性能差，典型牌號 ZAlMg10，合金號為 ZL301； 第六節(jié) 有色金屬 2023/1/16 150 AlZn系， Zn在 Al中溶解度大，再加入硅及少量鎂、鉻等元素，具有良好的綜合性能，典型牌號 ZAlZn11Si17，合金號為 ZL401。 第六節(jié) 有色金屬 2023/1/16 154 變形純銅的牌號 Tl、 T T TUTU TP TP2等。 工業(yè)純銅加工產品代號有 T T T T4四種。 錫黃銅 HSn70l含有 1%的錫，能提高在海水中的耐蝕性。 錫青銅分鑄造錫青銅和壓力加工錫青銅。 第六節(jié) 有色金屬 第六節(jié) 有色金屬 2023/1/16 165 第七節(jié) 非金屬材料 第七節(jié) 非金屬材料 分 類 無機非金屬材料 有機非金屬材料 2023/1/16 166 一、 無機非金屬材料 化工 陶瓷 具有良好的耐腐蝕性能，足夠的不透性、耐熱性和一定的機械強度。不能直接用火焰加熱，以 免損壞搪瓷面，可以用蒸汽或油浴緩慢加熱。 玻璃在化工生產上用來做管道或管件，也可以做容器、反應器、泵、熱交換器、隔膜閥等。 熱塑性塑料 熱固性塑料 2）分類 及應用 1. 工程塑料 主要優(yōu)點 ：質輕、比強度高；良好的耐蝕性、減摩性；絕緣性、耐電弧性、隔音性、吸振性；工藝性能好。 特點 ： 1）有較高的化學穩(wěn)定性和良 好的導熱性，熱膨脹系數小，耐溫度急變性好； 2）不污染介質，能保證產品純度； 3）加工性能良好 、相對密度??； 4）機械強度較低，性脆?；瘜W腐蝕的產物在金屬的表面上，腐蝕過程中沒有電流產生。在此階段，溶在鋼中的氫未與鋼材發(fā)生化學作用，鋼材的組織末改變，在顯微鏡下觀察不到裂紋，抗拉強度和屈服點無大改變。 第八節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施 2023/1/16 183 (2) 氫腐蝕 為了防止氫腐蝕的發(fā)生，可以降低鋼中的含碳量，使其沒有碳化物 (Fe3O)折出，此外在 鋼中加入合金元素如鉻、鈦、鉬、鎢、釩等，形成穩(wěn)定的碳化物，不易與氫作用，可避免 氫腐蝕。 第八節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施 2023/1/16 186 一、金屬的腐蝕 電化學腐蝕 (2)微電池和電化學腐蝕原理 電化學腐蝕的三個環(huán)節(jié) 第八節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施 2023/1/16 187 一、金屬的腐蝕 電化學腐蝕 (3)濃差電池與大電池 在金屬容器中不同部位接觸的溶液的濃度不同時，因電極電位差形成腐蝕電池 —— 濃差電池。 第八節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施 為防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕，可在鋼中加入 鈦和鈮元素，固定碳的作用，使鉻的碳化物在晶間難以生成。 第八節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施 2023/1/16 192 四、金屬設備的防腐措施 襯覆保護層 (1)金屬保護層 用耐腐蝕性能較強的金屬或合金覆蓋在易被腐蝕的金屬上。由于鉻擴散速度比較饅，碳化物中的鉻主要從晶界附近獲取，形成晶界附近一帶貧鉻。在陰極銅上，流來的電子被溶液中的陽離子 [H+]吸收，陰極上放出氫氣。這樣反復不斷進行下去，最后使鋼材完全脫碳，裂紋形成網格，嚴重地降低了鋼材的機械性能，甚至破壞。 第一階段為氫脆階段。 2023/1/16 178 一、金屬的腐蝕 (2)根據腐蝕深度評定金屬的腐蝕 當重量損失相同時，相對密度不同的金屬其截面尺寸的減少不同。 品種 ：防銹漆、底漆、大漆、酚醛樹脂漆、環(huán)氧樹脂漆等。 ? 其它 ：諸如發(fā)泡劑，抗靜電劑，染料，潤滑劑等等 . 1. 工程塑料 一、有 機非金屬材料 第七節(jié) 非金屬材料 熱塑性塑料和熱固性塑料 加熱變軟，冷卻變硬； 不同材料的韌性變化范圍很大； 可循環(huán)再利用； 不能承受高溫。 第七節(jié) 非金屬材料 2023/1/16 169 一、 無機非金屬材料 玻 璃 化工上用的玻璃指硼玻璃 (耐熱玻璃 )制成高鋁玻璃，熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性好?；? 工搪瓷具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和電絕緣性能，但易碎裂。鈦也是很好的耐熱材料。 青銅的代號用（ Q+主加元素符號 +主加元素百分含量 +其他元素的百分含量）表示。 第六節(jié) 有色金屬 2023/1/16 158 常用的黃銅牌號有 H80、 H6 H62等 H80大氣、淡水及海水中有較高耐腐蝕性、加工性能優(yōu)良，可作薄壁管和波紋管。純銅的強度不高，硬度低，塑性很好。 第六節(jié) 有色金屬 純銅 物理性能 ：密度為 ，熔點為 1083℃ ，無磁性。 第六節(jié) 有色金屬 （ 3）硬鋁 LY； （ 4）鍛鋁 LD 2023/1/16 149 鑄造鋁合金 —— 鋁、硅合金 AlSi系，典型牌號 ZAlSi7Mg，合金號為 ZL101； AlCu系，應用最早，熱強性高，300℃ ，耐腐蝕性較差。 鋁不會產生火花，常用于制作含 易揮發(fā)性介質的容器 ； 鋁不會使食物中毒，不沾污物品，不改變物品顏色，在 食品工業(yè)中代替不銹鋼 。 Ni、 Mn奧氏體形成元素， 提高高溫強度和改善抗?jié)B碳性。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 通常按鋼的金相組織分為 : 鐵素體不銹鋼 奧氏體不銹鋼 奧氏體 鐵素體雙相不銹鋼 馬氏體不銹鋼等 2023/1/16 138 防止晶間腐蝕的方法： 1） 降低含碳量 %時不易產生 ， %時可靠地克服 ， 超低碳不銹鋼 ， 如 00Cr19Nil0 2） 穩(wěn)定碳原子 ， 加入 Ti、 Nb、 V、 Mo穩(wěn)定劑 ，廣泛用 ， 0Cr18Nil0Ti、 0Cr18NillNb。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 131 二、低合金鋼 有較高的屈服強度 （ 300～ 1000MPa）和屈強比 （ ?s/?b=～ ）， 較好的冷熱加工性能、良好的焊接性能，較低的冷脆傾向以及較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。 釩 V 于固溶體中提高高溫強度，細化晶粒，提高淬透性。 鎳被廣泛應用于不銹耐酸鋼和耐熱鋼中。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 123 按用途分： 合金結構鋼 調質結構鋼、表面硬化鋼 低碳馬氏體鋼、非調質結構鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼 不銹鋼和耐熱鋼等 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 2023/1/16 124 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。 第五節(jié) 低合金鋼及化工設備用的特種鋼 合金 元素在鋼中的作用 （２）第二相強化 某些合金元素 可以固溶于 Fe3C中，形成合金 Fe3C或特殊碳化物，提高鋼的強度和硬度。 四、鋼的熱處理 化學熱處理 四、鋼的熱處理 化學熱處理 四、鋼的熱處理 鑄鐵的性能 鑄鐵 含碳量大于 % 及 Si、 Mn、 S、 P等雜質。彈簧，熱作磨具。 ? （ 4） Fe3C長大（ 400 ℃ 以上），得到細小的粒狀 Fe3C和 F的機械混合物 回火 S。 兩慢一快 措施 ：選擇合適的淬火介質；改進淬火方法。 四、鋼的熱處理 正火 目的 ： ? １、對要求不高的結構件，正火可作為最終熱處理，細化組織，提高力學性能； ? ２、低碳鋼正火可提高其硬度，改善切削加工性能； ? ３、消除共析鋼和過共析鋼中的網狀 Fe3CⅡ 。 C A3線以上 3050176。 四、鋼的熱處理 鋼熱處理的目的 ? １、充分發(fā)揮材料的潛力，提高零件使用性能，延長使用壽命。合金工具鋼為一位數字表示千分之一，如含碳量大于 1%可省略。 三、碳鋼 2023/1/16 85 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、強度提高，塑性下降，發(fā)生時效。 硅與 FeO能結成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去。 三、碳鋼 2023/1/16 82 3 錳 脫氧劑。 馬氏體 2023/1/16 74 二、鐵碳合金狀態(tài)圖 基本組織： 單相組織： F、 A、 Fe3C 萊氏體 Ld：（ A＋ Fe3C ）在共晶點上得到，塑性韌性很差，是硬而脆的組織 珠光體 P：（ F＋ Fe3C ）在共析點上得到，具有良好的力學性能 （一） FeFe3c相圖的重要點、線、區(qū) 二、鐵碳合金相圖 A C D E F G K P S Q （一） FeFe3c相圖的重要點、線、區(qū) AC CD AE ECF GS GP ES PQ PSK 二、鐵碳合金相圖 （一） FeFe3c相圖的重要點、線、區(qū) ３、 Fe— Fe3C相圖中的主要相區(qū) ACD線以上： L相； AESG ： A相； AEC： A+L相； DFC ： Fe3C1+L相； GSP ： A+F相； ESKF ： Fe3C+A相； PSK線以下： Fe3C+F相。 第四節(jié) 碳鋼與鑄鐵 2023/1/16 68 （ 4）珠光體 P（ Pearite） 鐵素體與滲碳體的機械混合物 (F＋Fe3C ) 。 奧氏體組織是在 ?Fe發(fā)生同素異構轉變時產生的。 純鐵的同素異構轉變 第四節(jié) 碳鋼與鑄鐵 2023/1/16 62 3．鐵與碳的相互關系和碳鋼的基本組織 C在鐵中的存在形式有 固溶體 、 化合物 和 混合物 三種。 ? 每個面心立方晶格的原子數為： （ 1/8） 8+（ 1/2） 6=4個。 第二節(jié)：材料的性能 /E ???彈性模量 2023/1/16 37 第二節(jié)：材料的性能 2023/1/16 38 三、化學性能 耐腐蝕性 金屬和合金對周圍介質侵蝕的抵抗能力 抗氧化性 金屬和合金抵抗氧化的性能 高溫氧化，降低表面硬度和抗疲勞強度 選耐熱材料 第二節(jié)：材料的性能 2023/1/16 39 2023/1/16 40 四、加工工藝性能 可鑄性：收縮與偏析 可鍛