【正文】 物滲碳體 Fe3C 具有復雜晶格的間隙化合物 硬度很高而塑性和韌性幾乎為零，脆性極大液相 L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* 24（（ 1）鐵素體）鐵素體 （（ ferrite）） C溶解在 aFe中形成固溶體稱 鐵素體鐵素體 。 固溶體：固溶體： 兩種或兩種以上的元素在固態(tài)下互相溶解，而仍然保持溶劑晶格原來形式。在固態(tài)下重新排列、結晶過程是鋼進行熱處理的依據(jù)。 在固態(tài)下晶體構造隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱 “同素異構轉變 ”。* 21純鐵的同素異構轉變、純鐵的同素異構轉變 體心立方晶格的純鐵稱 aFe， 面心立方晶格的鐵稱為 gFe。* 20鑄鐵中的 C以石墨形式存在，有不同的組織形貌。抗磁性材料則可用作要求避免磁場干擾的零件和結構材料。(6) 磁性 金屬在磁場中被磁化而呈現(xiàn)磁性強弱的能力 。常用純銅、純鋁做導電材料，用導電性差的銅合金和鋁合金作電熱元件?！?4) 導電性 金屬傳導電流的性能 。一般說，金屬純度越高，其導熱能力就越大。熔點高的金屬材料可以用來制造耐高溫零件。如要求質量輕和慣性小的零件，均采用密度小的鋁合金制造。第二篇第二篇 壓力容器壓力容器第六章第六章 壓力容器與化工設備常用材料壓力容器與化工設備常用材料 第七章第七章 壓力容器中應力分析與計算壓力容器中應力分析與計算第八章第八章 內(nèi)壓容器設計內(nèi)壓容器設計第九章第九章 外壓容器的穩(wěn)定性計算外壓容器的穩(wěn)定性計算第十、十一章第十、十一章 容器附件容器附件第十二章第十二章 壓力容器的開孔和補強壓力容器的開孔和補強第十三章第十三章 容器支座容器支座* 2第六章第六章 化工設備材料化工設備材料 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 根據(jù)物料與適宜工作條件選材 物料腐蝕性物料腐蝕性 ：鑄鐵抗硫化氫 壓力壓力 與 溫度溫度 蠕變?nèi)渥?、 氫腐蝕氫腐蝕 、 低溫脆性低溫脆性 等* 3材料的性能：材料的性能： 力學性能力學性能 、 物理性能物理性能 、 化學性能化學性能 和 機機加工性能加工性能一、力學性能 —— 決定許用應力 強度、硬度、彈性、塑性、韌性等 * 4強度：、強度： 是指材料抵抗外加載荷而不致失效破壞的能力 按所抵抗外作用形式按所抵抗外作用形式 分為： 抵抗恒定外力 —— 靜強度靜強度 抵抗沖擊外力 —— 沖擊強度 抵抗交變外力 —— 疲勞強度按環(huán)境溫度按環(huán)境溫度 分為： 常溫下抵抗外力 —— 常溫強度常溫強度 高溫下抵抗外力 —— 高溫強度 低溫下抵抗外力 —— 低溫強度* 5常溫強度指標： 屈服強度和抗拉 (壓 )強度 屈強比適當 蠕變極限 σn 疲勞極限 σr , r= σmin/ σmax ,應力循環(huán)系數(shù)或應力比，如 σ1,以106107次不被破壞的應力 （ r— 循環(huán)特性）補充 :靜應力與變應力穩(wěn)定變應力 —— 周期、應力幅和平均應力都不隨時間變化的變應力* 7硬度、硬度 局部抵抗能力 彈性、強度與塑性的綜合性能指標 硬度：硬度： 布氏硬度 (HB)、洛氏硬度 (HRC、 HRB)和維氏硬度 (HV) 低碳鋼 σ b= HB 高碳鋼 σ b= HB 灰鑄鐵 σ b= HB* 8塑性、塑性延伸率 δ斷面收縮率 ψ化工設備材料一般要求 δ5=10%20%* 9沖擊韌性、沖擊韌性 沖擊韌度 αk，使其破壞所消耗的功或吸收的能除以試件的截面面積 低溫容器所用鋼板 αk值不得低于 30J/cm2* 10二、物理性能 密度、熔點、比熱容、熱導率、線膨脹系數(shù)、導電性、磁性、彈性模量與泊松比等。(1) 密度 單位體積內(nèi)的質量 。(2) 熔點 熔點是金屬或合金從固態(tài)向液態(tài)轉變時的溫度。(3) 導熱性 金屬傳導熱量的能力稱為導熱性 。制造散熱器、熱交換器與活塞等零件時，常選用導熱性好的金屬。純金屬的導電性比合金好。(5) 熱膨脹性 金屬隨著溫度變化而膨脹、收縮的特性 。鐵磁性材料 (在外加磁場中，能被強烈磁化到很大程度 )、順磁性材料 (在外加磁場中呈現(xiàn)十分微弱的磁性 )、抗磁性材料 (能夠抗拒或減弱外加磁場磁化作用的金屬材料 )鐵磁性材料可用于制造變壓器、電動機、測量儀表等。* 13* 14三、化學性能耐腐蝕性、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、抗氧化性 高溫氧化，降低表面硬度和抗疲勞強度 選耐熱材料* 15* 16四、加工工藝性能四、加工工藝性能可鑄性：、可鑄性： 收縮與偏析收縮與偏析可鍛性、可鍛性焊接性、焊接性可切削加工性、可切削加工性* 17第二節(jié)第二節(jié) 碳鋼與鑄鐵碳鋼與鑄鐵 “鐵碳合金 ”由 95％以上鐵和 ％～ 4％碳及 1％左右雜質元素所組成合金 一般含一般含 C量（質量分數(shù)）量（質量分數(shù)） ％～％～ 2％稱為鋼％稱為鋼；； 大于大于 2％稱為鑄鐵；％稱為鑄鐵； 當含 C量小于 ％時稱 純鐵純鐵 (工業(yè)純鐵 )； 含 C量大于 ％的 鑄鐵極脆鑄鐵極脆* 18一、鐵碳合金的組織結構金屬的組、金屬的組織與結構織與結構 在金相顯微鏡下看到的金屬的晶粒，簡稱組織* 19 電子顯微鏡觀察到金屬原子各種規(guī)則排列，稱為金屬的晶體結構，簡稱 結構結構 不同溫度下純鐵體心立方與面心立方晶格 體心立方晶格塑性比面心立方晶格的好，而后者的強度高于前者。 球墨鑄鐵強度最高；細片狀石墨次之；粗片狀石墨最差。 aFe加熱可變?yōu)?gFe， 反之高溫下的 gFe冷卻可變?yōu)?aFe。 純鐵的同素異構轉變是在 910℃ 恒溫下完成的。* 22碳鋼的基本組織、碳鋼的基本組織 C在鐵中的存在形式有 固溶體固溶體 、 化合物化合物 和混合物混合物 三種。 三種不同的存在形式，形成了不同的碳鋼組織。 aFe原子間隙小，溶碳能力低（室溫下％），強度、硬度低，塑性和韌性很好。* 25（（ 2）奧氏體）奧氏體 （（ Austenite）） C溶解在 gFe鐵中形成固溶體稱 奧氏體奧氏體 。 奧氏體組織是在 aFe發(fā)生同素異構轉變時產(chǎn)生的。* 26（（ 3）滲碳體）滲碳體 （（ Cementite）） 碳和鐵形成一種化合物（ Fe3C）稱 滲碳體滲碳體 。 鐵碳合金含碳量小于 2％時，其組織是在鐵素體中散布著滲碳體，是碳素鋼?？估瓘姸群退苄远急忍间摰汀? 27（（ 4）珠光體）珠光體 （（ Pearite）） 鐵素體與滲碳體的機械混合物鐵素體與滲碳體的機械混合物 (F＋ Fe3C )用符號 P表示 。其組織為層片狀結構，其綜合力學性能好。是一種較粗而硬的金相組織，存在于白口鑄鐵、高碳鋼中。 具有很高的硬度，但很脆，延伸性低，幾乎不能承受沖擊載荷。按組織不同： 含 C量 %—— 亞共析鋼亞共析鋼 。* 33三、鋼的熱處理 鋼、鐵固態(tài)下加熱、保溫和不同的冷卻方式，改變金相組織以滿足所要求的物理、化學與力學性能，稱為 熱處理熱處理 。退火的功能是： 退火可消除冷作硬化，恢復材料的良好塑性；細化鑄焊工件的粗大晶粒，改善工件的機械性能；消除殘余應力，防止工件變形；可使高碳鋼中的網(wǎng)狀滲碳體球化，降低材料硬度，提高塑性，便于切削加工。（（ 2）正火：）正火： 正火與退火的不同之處是在空氣中冷卻，冷卻速度較快。正火和退火主要有四個區(qū)別：正火和退火主要有四個區(qū)別：(1)正火的溫度較高 ,退火的溫度較低 . (2)正火的冷卻速度比退火的冷卻速度快 . (3)使用效果不同，在滲碳處理以后，正火能消除網(wǎng)狀滲碳體，退火則不能 .對含碳量在 %以下的， 正火后可提高硬度，改善切削加工性能，退火卻做不到。 * 36淬火和回火、淬火和回火 加熱至淬火溫度 (臨界點以上 30℃ ～ 50℃) ，并保溫一段時間，后投入淬火劑中冷卻。增加硬度、強度和耐磨性。 碳鋼在水和鹽水中淬火，合金鋼在油中淬火。 回火可以降低或消除零件淬火后的內(nèi)應力，提高韌性?；鼗瘃R氏體有