【正文】 的強度、耐腐蝕性、低溫性能，如大型化工容器常用16MnR， 15MnVR， 15MnTi 來代替碳素鋼制造容器，可以在保證強度的情況下，使容器壁厚減少，從而節(jié)省鋼材 30% ～ 45%左右。 良好的焊接性能 例：容器焊縫裂紋擴展，易造成事故。 泊桑比 μ 泊桑比是拉伸試驗中試件單位橫向收縮與單位縱向伸長之比。 （也是通過試驗方法獲得，一般在油壓機上進行彎曲試驗，測定材料的缺口敏感性。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 （ 1）沖擊韌性 材料在沖擊載荷下吸收塑性變形功和斷裂功的能力。 （ 1） 延伸率（ δ ） 000100 % 100 %kkl l lll? ?? ? ? ?2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 手冊中常見的是 δ 10和 δ 5?？估瓘姸仁菈毫θ萜髟O(shè)計常用的性能指標。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 金屬材料的變形和破壞過程： （ 1）彈性變形階段 （ 2）彈－塑性變形階段 （ 3）斷裂 斷裂的兩種形式： 脆性斷裂：斷裂之前沒有明顯塑性變形階 段的。 典型化工設(shè)備的機械設(shè)計 1）換熱器； 2）塔設(shè)備； 3）攪拌器。 緒 論 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 本章重點： 材料的力學(xué)性能及化工設(shè)備材料 的選擇 本章難點： 材料的性能 計劃學(xué)時： 8學(xué)時 第 1章 化工設(shè)備材料及其選擇 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 概 述 化工設(shè)備選材的重要性和復(fù)雜性 操作條件的限制 壓力：從高真空到幾千大氣壓 ,故有強度要求 溫度： 250℃~2023℃ ，材料受冷、熱 介質(zhì)：酸堿（腐蝕）、易燃、易爆、毒性以及核反應(yīng)堆中子照射（變脆 ) 制造條件的限制 設(shè)備在制造過程中，要經(jīng)過各種冷、熱加工使它成型，例如下料、卷板、焊接、熱處理等，要求材料的加工性能要好。（更危險） 韌性斷裂：經(jīng)過大量塑性變形之后才發(fā)生 斷裂的。 屈強比 （ σs / σb ） ： 屈強比越小，材料的塑性儲備越大，越不容易發(fā)生危險的脆性破壞； 屈強比越大，材料的強度水平發(fā)揮好，但塑性儲備越小。 δ 越大，材料的塑性越好。用沖擊吸收功 AK或沖擊韌度 α K表示。） 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 韌性與塑性： 韌性是材料在外加動載荷突然襲擊時的一種及時和迅速塑性變形的能力。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 材料的性能 ?????1ddddd???? ?? 1lllll??? 對于各種鋼材它近乎為一個常數(shù)，即 μ ＝ 。 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 鑄造生鐵 金 屬 黑色金屬 有色金屬 生鐵 鋼 煉鋼生鐵 合金生鐵 銅及其合金 輕金屬及其合金 其它有色及其合金 純銅（紫銅） 銅鋅合金（黃銅 ） 銅錫合金（錫青銅） 無錫合金（鋁青銅等） 鋁及鋁合金 鈦及鈦合金 鎂及鎂合金 鉛、錫及其合金 鋅及其合金 鎳、鈷及其合金 分類 金屬的分類 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 鋼的分類 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 鋼鐵牌號及表示方法 牌號表示原則（ GB/T 2212023） ①牌號中化學(xué)元素用化學(xué)符號或漢字表示； （ 如： 1鉻 13或 1Cr13） ②產(chǎn)品用途、治煉和澆注方法采用漢字或拼 音字母并用的原則。 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 ④特殊性能鋼 鋼號表示法見表 1－ 5。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 碳鋼和鑄鐵 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 工業(yè)純鐵含 ％～ ％的雜質(zhì)，凝固點1538℃ 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：在固態(tài)下晶體結(jié)構(gòu)隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象。 初次滲碳體 C從液體中直接結(jié)晶出來的。 2）硅 溶于 F的硅，可提高強度、硬度，有益元素。 退火和正火 退火：將工件加熱到一定溫度，保溫一定時間，然后緩慢爐冷，以得到接近平衡狀態(tài)組織。 中溫回火： 350℃ ～ 450℃ ，減少內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，提高彈性，用于彈簧、發(fā)條。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 碳鋼和鑄鐵 用于壓力容器的條件 灰鑄鐵：設(shè)計壓力 ≤ ，溫度 0℃ ～250℃ ，毒性程度為極度、高度、中度危害的介質(zhì)不易采用，牌號必需符合國家標準。 5）鋁 提高韌性，降低冷脆性，且價廉。 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 鍋爐鋼和容器鋼 鍋爐鋼（ g ）、容器鋼（ R）： 優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低碳鎮(zhèn)靜鋼、板材、管材、中溫、高壓、沖擊 要求如下： 1）較高的強度； 2）良好的塑性、韌性和冷彎性能； 3）較低的缺口敏感性； 4）良好的焊接性、加工工藝性。 分類 抗氧化鋼：在高溫下有一定強度，有較好的抗氧化性，用于長期燃燒環(huán)境。 鋼材的品種和規(guī)格 鋼板 冷軋 尺寸精度高 熱軋 薄鋼板 t≤4mm ，厚鋼板 t＞ 4mm。 防銹鋁 LF、 LF2（ 5A02） 分離塔等。） 分類：根據(jù)腐蝕過程中有無電流產(chǎn)生 金屬腐蝕 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 （如氫腐蝕） （如晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕） 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 化工設(shè)備的腐蝕及防腐 1)化學(xué)腐蝕 金屬遇到干燥的氣體和非電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)作用所引起的腐蝕，叫化學(xué)腐蝕。 腐蝕過程的兩個階段：氫脆階段和氫侵蝕階段。腐蝕與拉應(yīng)力起互相促進的作用。 2023/1/17 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 化工設(shè)備的腐蝕及防腐 金屬腐蝕破壞的形式 根據(jù)腐蝕的破壞形式，分為均勻腐蝕和非均勻腐蝕，后者又稱局部腐蝕。 措施：降低鋼中的含碳量；在鋼中加入合金元素 Cr、 Ti、Mo、 W和 V等。有兩種作用：鈍化作用和活化作用。鉛與銻的合金稱為硬鉛，強度和硬度比純鉛高，可做加料管、閥門等零件。