化工机械设备整理研讨.ppt

* 金 属 非金属 无机材料 有机材料 碳素钢 铸铁 合金钢 有色金属及其合金 三、常见的化工设备材料 §7-1 化工设备材料概述 材料的性能主要有： 力学性能 物理性能 化学性能 工艺性能 * §7-2 材料的性能 力学性能 材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破坏的能力，主要特征指标：强度、塑性、弹性、韧性、硬度等。 强度 强度是固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特性。 屈服 金属材料承受载荷作用，当载荷不再增加或缓慢增加时，仍继续发生明显的塑性变形，这种现象称为“屈服”。 屈服点（σs）：发生屈服现象时的应力，即开始出现塑性变形时的应力，称为“屈服点”，用σs(MPa)表示，即代表材料抵抗产生塑性变形的能力。 * §7-2 材料的性能 （2） 高温对材料力学性能的影响（蠕变和应力松弛） 1）蠕变：在高温和长期静载作用下，即使构件上的应力不变，塑性变形却随时间而缓慢增加，直至破坏。 注意：应力没增加，杆自己在变长！ P 经过较长时间后 P 加静载 §7-2 材料的性能 蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象，或者金属在高温和应力作用下逐渐产生塑性变形的现象。 蠕变速度：变形增长的速度叫蠕变速度。 蠕变条件：高温；一定的应力。 蠕变变形是不可恢复的塑性变形。 蠕变速率与应力和温度成正比。 §7-2 材料的性能 * 2.碳钢的分类、编号和用途 §7-3 碳素钢和铸铁 （1）碳钢的分类 按含碳量分为： a 低碳钢：含碳量≤0.25％； b 中碳钢：含碳量在0.25％～0.6％之间 c 高碳钢：含碳量＞0.6％。 按钢的质量分为： ①普通碳素钢：钢中含S≤0.055％，P≤0.045％； ②优质碳素钢：钢中含S≤0.04％，P≤0.040％； ③高级优质碳素钢:钢中含S≤0.030％，P≤0.035％。 * 普通钢牌号 Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 普通碳素钢 屈服极限(MPa) §7-3 碳素钢和铸铁 Q 235－A F 质量等级为A，共分A、B、C、D四级 屈服极限σs=235MPa 脱氧方式：有Z、TZ、F、b四种， 其中Z和TZ可省略。 屈 * 2）优质碳素结构钢 （a）正常含锰量的优质碳素结构钢：含锰量0.8％。编号方法简单，用两位数字表示,数字表示含碳量的万分之几。 例如20号钢、45号钢即表示含碳量为0.20％、0.45％的优质碳素结构钢。钢号从05、08、10、15、20……直到85。 如20Mn(20锰)或65Mn（65锰）。 （b）较高含锰量的优质碳素结构钢：锰含量在0.7～1.0 ％之间。编号方法是在正常含锰量优质碳素结构钢钢号的后面加写Mn(或猛)表示， §7-3 碳素钢和铸铁 * 如作焊丝用的写作H08，又如锅炉用的20号优质碳素结构钢可写作20g（或20锅）。 （c）在优质碳素结构钢中，对于专门用途的优质碳素结构钢编号，是在钢号前面或后面加一个表示用途的汉字或汉字的拼音符号。 §7-3 碳素钢和铸铁 优质碳钢牌号 08 10 15 20 ……85 含碳量万分数 15Mn 20Mn …… 70Mn 20R 20g H P245 容器用钢 锅炉用钢 焊接气瓶专用薄钢板 含锰量较高的优质碳素钢 * §7-3 碳素钢和铸铁 二、铸铁 铸铁是含碳量为2.11％一6.69％的铁碳合金，工业上常用铸铁的含碳量在2.5％一4.0％之间。锰、硅、硫、磷的含量比碳钢多。 铸铁的强度、塑性、韧性部很差，属于脆性材料．这是铸铁的根本缺点。它的导热性差．焊接性差，铸铁不适合制作各类结构件和重要零件。 * （1）有优良的铸造性能：浇注的温度低、流动性好、偏析倾向小、收缩率小等。不仅适合浇铸大型铸件，也适合浇铸薄小件。 （2）由于石墨的存在，便于吸收机械振动能，使之变为热能。因此铸铁具有优良的减震性，特别适合制作各种机床床身、设备底座等。 （3）石墨本身有润滑作用，故铸铁有干式减磨性。当有润滑剂存在时，由于石墨空洞有储油的能力，使铸铁的减磨性增加。 （4）由于石墨割裂了基体的连续性，铸铁在切削时易于断屑，所以铸铁有很好的切削加工工艺性能。 但在工业上应用的铸铁中，碳一般是以石墨状态存在，这使得铸铁也有许多优点。 §7-3 碳素钢和铸铁 * §7-3 碳素钢和铸铁 例：RTCr16 例：QT400-18 例：KTH300-10 铸铁 灰铸铁 球墨铸铁 可