章化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教案材料(參考版)
2025-05-08 22:33本頁面
【正文】 （ 3） 1Cr18Ni9Ti 鋼材使用溫度不高于500℃ 時，許用應(yīng)力按 0Cr18Ni10Ti 選取 。 113 （ 1）高壓設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用低合金高、中強(qiáng)度鋼，從而節(jié)省鋼材。見書 p46表 130。接受《 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 的監(jiān)督。 110 化工設(shè)備材料選擇的 一般原則 要考 慮 ： ? 設(shè)備的操作條件 ——壓力、溫度、介質(zhì)特性、操作特點(diǎn)； ? 材料的使用性能 ——力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能； ? 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； ? 經(jīng)濟(jì)合理性及設(shè)備結(jié)構(gòu) ——材料價格、制造費(fèi)用和使用壽命。 109 ——腐蝕性介質(zhì)中加入少量緩蝕劑，降低或停止腐蝕作用。 1）陽極保護(hù) ——被保護(hù)設(shè)備接直流電源陽極，生成 “ 鈍化膜 ” 。 107 金屬設(shè)備的防腐措施 1）金屬保護(hù)層 ——電鍍，噴鍍，襯里等。 105 裂紋擴(kuò)展應(yīng)力腐蝕： 106 金屬腐蝕破壞的形式 危險性較小， 壁厚有保證即可。 2）裂紋擴(kuò)展 ——裂紋尖端為高度應(yīng)力集中區(qū)，出現(xiàn)微電池。 104 亦稱腐蝕開裂 ——金屬在腐蝕性介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的破壞形式。在電化學(xué)行為中，貧鉻帶成為陽極，晶粒成為陰極，形成微電池。 ? 不銹鋼有晶間腐蝕可能： 在 450~850 ℃ 之間，生成 (Cr 腐蝕性介質(zhì)沿晶粒間滲入金屬深處，腐蝕破壞金屬晶粒間的結(jié)合力，使之強(qiáng)度和塑性完全喪失。 三個環(huán)節(jié)： 101 發(fā)生電化學(xué)腐蝕必備條件： 1）同一金屬中有不同電位的組織成分或存在不同電位的金屬； 2）陽極和陰極互相連接； 3）陽極和陰極同處在連通的電解液中。又提供氫和甲烷聚集條件，加重氫侵蝕 ——鋼材組織成為網(wǎng)格。與氫在鋼中的溶解度成正比。 力學(xué)性能下降。 96 （ 1）金屬的高溫氧化及脫碳 ? ——金屬在高溫下的氣體腐蝕。 ? 特點(diǎn)： 1）腐蝕產(chǎn)物在金屬表面； 2）腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。 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。 用場：腐蝕性強(qiáng)的換熱器；泵，管道，機(jī)械密封環(huán)，爆破片等。 93 3. 不透性石墨 ——各種樹脂侵汲石墨，消除孔隙而成。 用途：設(shè)備防腐 常用涂料： ? 防銹漆； ? 底漆； ? 大漆； ? 環(huán)氧樹脂漆； ? 酚醛樹脂漆。 特點(diǎn)： 1）良好的耐腐蝕性能； 2）一定的機(jī)械強(qiáng)度； 3）密度不大； 4）價格較低。 用場：搪瓷設(shè)備，如反應(yīng)釜、儲罐、換熱器、塔、閥門等。 90 ——含高硅的瓷釉經(jīng) 900℃ 煅燒，密著在金屬胎表面而成。 89 非金屬材料 無機(jī)非金屬材料 1. 化工陶瓷 特點(diǎn)： 1）良好的耐腐蝕性能； 2）足夠的不透性、耐熱性； 3）一定的機(jī)械強(qiáng)度； 4）性脆易裂，導(dǎo)熱性差。 88 鈦及其合金 特點(diǎn)： 1）密度不大而強(qiáng)度高； 2）耐腐蝕性能近乎或超過不銹鋼； 3）耐熱。 特點(diǎn)：良好的耐腐蝕性，耐磨性。 化工常用材料： H80,H68,H62等。 86 ——銅與鋅的合金。 用場：深冷裝置；密封墊片。 3）防銹鋁 ——LF（深冷設(shè)備，分離塔等）。 84 1）純鋁：高純鋁 ——L01， L02（濃硝酸設(shè)備）； 工業(yè)純鋁 —L1， L2， L4（換熱器，塔，儲罐，深冷設(shè)備等）。 鋼坯鍛壓成型 鍛鋼 83 有色金屬材料 鋁及其合金 ： 1）密度小，體輕； 2）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。 如 1吋 ,1/4吋 ,3/4吋等 . 81 3）型鋼 ? 圓鋼 ? 方鋼 ? 扁鋼 ? 等邊角鋼 ? 不等邊角鋼 ? 工字鋼 ? 槽鋼 82 4）鑄鋼和鍛鋼 鋼水鑄造成型 鑄鋼。 ※ 有縫鋼管 由板卷焊接而成。如 15Mn26Al4。 如 16MnDR,09MnNiDR等。 ? 普通碳鋼在低溫下（ 20℃ 以下 ）變脆，沖擊韌性顯著下降。 Al,Si—提高 高溫抗氧化性 ，本身生成致密的氧化膜。 Ni—形成 奧氏體組織 ，提高高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性。 78 元素 Cr—提高 抗氧化 性，強(qiáng)化并穩(wěn)定金相組織。 熱強(qiáng)鋼 ——抗蠕變，有一定抗氧化能力。 ② 熱強(qiáng)性 。 抗氧化鋼 ——抗高溫氧化，強(qiáng)度不高。 ——抵抗高溫氣體（ OH2S、 SO2 等 )腐蝕的能力。 ——碳鋼在高溫下強(qiáng)度和抗氧化性均下降 。 碳鋼使用溫度一般在 400℃ 以下 。 76 耐熱鋼 ? 高溫環(huán)境 原油加熱、裂解、催化等。 ！ 不能反復(fù)施焊，否則必須進(jìn)行熱處理 。 ② 力學(xué)性能優(yōu)異 。 ? 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 。 74 2） 鉻鎳不銹鋼 ? 常用鉻鎳不銹鋼型號 :0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 式中 0含碳量的 千分?jǐn)?shù) ；（見表 15） Cr18含鉻量 18%左右； Ni9含鎳量 9%左右。 ——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。 73 鉻的作用： ——能提高耐腐蝕性能 。 ◎性能特點(diǎn) ： ? 碳的作用 與鉻生成碳化鉻(Cr23C6)， 消耗大量的鉻。 ◎組織成分：鉻固溶于鐵素體的晶格中形成固溶體。 常用品種： 1）鉻不銹鋼 如 1Cr13, 2Cr13, 0Cr13等。 16MnR， 15MnVR， 15MnVNbR， 18MnMoNbR。 容器鋼 ——（ GB1501998 《 鋼制壓力容器 》 推薦） Q235B， Q235C。 ： 1）較高的強(qiáng)度； 2）良好的塑性、韌性和冷彎性能； 3）較低的缺口敏感性； 4）良好的焊接性能和其他工藝性能； 5）良好的冶金質(zhì)量。 ： 16MnR， 15MnVR,18MnMoNbR, 16MnDR,15CrMoR,14Cr1MoR… . 69 鍋爐鋼和容器鋼 ： 鍋爐：中溫或高溫；中壓或高壓。 低合金鋼 67 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～ 350 19～ 475 低合金鋼 16Mn 15MnV 520
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