化工设备材料

2022/12/111材料与焊接化工设备材料第一节概述根据物料与适宜工作条件选材物料腐蚀性：铸铁抗硫化氢压力与温度蠕变、氢腐蚀、低温脆性等2022/12/112第二节材料的性能力学性能、物理性能、化学性能和加工性能一、力学性能决定许用应力强度、硬度、塑性、韧性等2022/12/1131、强度是指材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力按所抵抗外力作用的形式可分为： 抵抗外力的静强度 抵抗冲击外力的冲击强度 抵抗交变外力的疲劳强度2022/12/114按环境温度可分为： 常温下抵抗外力的常温强度 高温下抵抗外力的高温强度 低温下抵抗外力的低温强度2022/12/115常温强度指标：屈服强度和抗拉(压)强度屈强比适当蠕变极限σn疲劳极限σrσr=

σmin/

σmax,应力循环系数或应力比σ-1,以106-107次不被破坏的应力2022/12/1162、硬度局部抵抗能力弹性、强度与塑性的综合性能指标压入硬度：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC、HRB)和维氏硬度(HV)低碳钢σb=0.36

HB高碳钢σb=0.34

HB灰铸铁σb=0.1

HB2022/12/1173、塑性延伸率δ断面收缩率ψ化工设备材料一般要求δ5=10%-20%2022/12/1184、冲击韧性冲击韧度αk，使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积低温容器所用钢板αk值不得低于30J/cm22022/12/119二、物理性能密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀系数、导电性、磁性、弹性模量与泊松比等。2022/12/1110三、化学性能1、耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀的抵抗能力2、抗氧化性高温氧化，降低表面硬度和抗疲劳强度选耐热材料2022/12/611四、加加工工工艺性性能1、可铸铸性：：收缩缩与偏偏析2、可锻锻性3、焊接接性4、可切切削加加工性性2022/12/612第三节节碳碳钢与与铸铁铁“铁碳合合金”由95％以上上铁和和0.05％～4％碳及及1％左右右杂质质元素素所组组成合合金一般含含碳量量0.02％～2％称为为钢；；大于2％称为为铸铁铁；当含碳碳量小小于0.02％时称称纯铁铁(工业纯纯铁)；含碳量量大于于4.3％的铸铸铁极极脆2022/12/613一、、铁铁碳碳合合金金的的组组织织结结构构1、金金属属的的组组织织与与结结构构在金金相相显显微微镜镜下下看看到到的的金金属属的的晶晶粒粒，，简简称称组组织织2022/12/614电子显微微镜观察察到金属属原子各各种规则则排列，，称金属属的晶体体结构，，简称结结构不同温度度下纯铁铁体心立立方与面面心立方方晶格体心立方方晶格塑塑性比面面心立方方晶格的的好，而而后者的的强度高高于前者者。2022/12/615铸铁一般般碳以石石墨形式式存在，，有不同同的组织织形貌。。球墨铸铁铁强度最最高；细细片状石石墨次之之；粗片片状石墨墨最差。。2022/12/6162、纯铁的的同素异异构转变变体心立方方晶格的的纯铁称称a-Fe，面心立立方晶格格的铁称称为g-Fe。a-Fe加热可变变为g-Fe，反之高高温下的的g-Fe冷却可变变为a-Fe。在固态下下晶体构构造随温温度发生生变化的的现象，，称“同素异构构转变”。纯铁的同同素异构构转变是是在910℃℃恒温下完完成的。。在固态态下重新新排列、、结晶过过程。是是钢进行行热处理理的依据据。2022/12/6173、碳钢的基基本组织碳在铁中的的存在形式式有固溶体体、化合物物和混合物物三种。固溶体：两两种或两种种以上的元元素在固态态下互相溶溶解，而仍仍然保持溶溶剂晶格原原来形式的的物体这三种不同同的存在形形式，形成成了不同的的碳钢组织织。2022/12/618（1）铁素体碳溶解在a-Fe中形成固溶溶体称铁素素体。a-Fe原子间隙小小，溶碳能能力低（室室温下0.006％），强度度和硬度低低，但塑性性和韧性很很好。低碳钢是含含铁素体的的钢，具有有软而韧的的性能。2022/12/619碳溶解在g-Fe铁中形成固溶溶体称奥氏体体。g-Fe原子间隙较大大，碳的溶解解度比a-Fe中大得多，如如在723℃时可溶解0.8％，在1147℃时可达最大值值2.06％。奥氏体组织是是在a-Fe发生同素异构构转变时产生生的。由于奥奥氏体有较大大的溶解度，，故塑性、韧韧性较好，且且无磁性。2022/12/620（3）渗碳体碳和铁形成一一种化合物（（Fe3C）称渗碳体。。熔点约1600℃，硬度高，塑塑性几乎等于于零。铁碳合金含碳碳量小于2％时，其组织织是在铁素体体中散布着渗渗碳体，是碳碳素钢。含碳量大于2％时，部分碳碳以石墨形式式存在，称铸铸铁。抗拉强强度和塑性都都比碳钢低。。但铸铁具有有一定消震能能力。2022/12/621（4）珠光体铁素体与渗碳碳体的机械混混合物。力学性能介于于铁素体和渗渗碳体之间，，即其强度、、硬度比铁素素体显著提高高；塑性、韧韧性比铁素体体差，但比渗渗碳体要好得得多。2022/12/622（5）莱莱氏氏体体珠光光体体和和初初次次渗渗碳碳体体的的共共晶晶混混合合物物。。具有有较较高高的的硬硬度度，，是是一一种种较较粗粗而而硬硬的的金金相相组组织织，，存存在在于于白白口口铸铸铁铁、、高高碳碳钢钢中中。。2022/12/623（6）马马氏氏体体钢和和铁铁从从高高温温急急冷冷下下来来的的组组织织，，是是碳碳原原子子在在a-Fe中过过饱饱和和的的固固溶溶体体。。具有有很很高高的的硬硬度度，，但但很很脆脆，，延延伸伸性性低低，，几几乎乎不不能能承承受受冲冲击击载载荷荷。。2022/12/624二、铁碳碳合金状状态图2022/12/625按组织不不同：含碳量<0.8%，亚共析析钢含碳量>0.8%，过共析析钢含碳量=0.8%，共析钢钢钢在加热热时形成成单一的的奥氏体体组织。。2022/12/626按组织不不同：含碳量=4.3%，共晶生生铁含碳量2%—4.3%，亚共晶晶生铁含碳量4.3%—6.67%，过共晶晶生铁所有生铁铁组织中中都有莱莱氏体，，多数碳碳以石墨墨状存在在，用作作铸件的的生铁称称为铸铁铁。2022/12/627三、钢钢的热热处理理钢、铁铁固态态下加加热、、保温温和不不同的的冷却却方式式，改改变金金相组组织以以满足足所要要求的的物理理、化化学与与力学学性能能，称称为热热处理理。普通热热处理理：退退火、、正火火、淬淬火、、回火火表面热处理理：表面淬淬火、化学学热处理2022/12/6281、退火和正正火退火：缓慢慢加热到临临界点以上上的某一温温度，保温温一段时间间，随炉缓缓慢冷却。。目的：细化化晶粒，提提高力学性性能；降低低硬度、提提高塑性、、便于冷加加工；消除除部分内应应力，防止止工件变形形。正火是置于于空气中冷冷却。晶粒粒变细，韧韧性可显著著提高。铸、锻件切切削加工前前一般退火火或正火。。2022/12/6292、淬火和回回火加热至淬火火温度(临界点以上上30℃～50℃)，并保温一一段时间，，后投入淬淬火剂中冷冷却。淬火后得到到的组织是是马氏体。。增加硬度度、强度和和耐磨性。。淬火剂有空空气、油、、水、盐水水，冷却能能力递增。。碳钢在水和和盐水中淬淬火，合金金钢在油中中淬火。2022/12/630回火是淬火火后进行的的一种较低低温度的加加热与冷却却热处理工工艺。回火可以降降低或消除除零件淬火火后的内应应力，提高高韧性。在150℃～250℃范围内的回回火称“低温回火”。回火马氏氏体有较高高的硬度和和耐磨性，，内应力和和脆性有所所降低。刃刃具、量具具，要进行行低温回火火处理。2022/12/631中温温回回火火温温度度是是300℃℃～450℃℃。有一一定定的的弹弹性性和和韧韧性性，，并并有有较较高高硬硬度度。。轴类类、、刀刀杆杆、、轴轴套套等等进进行行中中温温回回火火。。高温温回回火火温温度度为为500℃℃～680℃℃。综合合性性能能：：强强度度、、韧韧性性、、塑塑性性等等都都较较好好淬火火加加高高温温回回火火习习惯惯上上称称为为“调质质处处理理”。用于于各各种种轴轴类类零零件件、、连连杆杆、、齿齿轮轮、、受受力力螺螺栓栓等等。。2022/12/632时效效热热处处理理：：材材料料经经固固溶溶处处理理或或冷冷塑塑变变形形时效可进一步消除内应力，稳定零件尺寸，它与回火作用相类似。2022/12/6333、表面淬火使零件表面层层比心部具有有更高的强度度、硬度、耐耐磨性和疲劳劳强度，而心心部则具有一一定的韧性。。2022/12/6344、化学学热处处理有渗碳碳、渗渗氮(氮化)、渗铬铬、渗渗硅、、渗铝铝、氰氰化(碳与氮氮共渗渗)等。渗碳、、氰化化可提提高零零件的的硬度度和耐耐磨性性；渗铝可可提高高耐热热、抗抗氧化化性；；氮化与与渗铬铬的零零件，，表面面比较较硬，，可显显著提提高耐耐磨和和耐腐腐蚀性性；渗硅可可提高高耐酸酸性等等。2022/12/635四、碳碳钢1、常存存杂质质元素素对钢钢材性性能的的影响响硫、磷磷、锰锰、硅硅、氧氧、氮氮、氢氢等（1）硫有害元元素。。FeS和Fe形成低低熔点点(985℃℃)化合物物。钢钢材热热加工工1150～1200℃℃，过早早熔化化而导导致工工件开开裂，，称“热脆”。高级优优质钢钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢钢：S＜0.055%～0.7%以下。。2022/12/636（2）磷有害元元素。。虽能能使强强度、、硬度度增高高，但但塑性性、冲冲击韧韧性显显著降降低。。特别是是在低低温时时，使使钢材材显著著变脆脆，称称“冷脆”。使使冷加加工及及焊接接性变变坏，，高级优优质钢钢：P＜0.025%；优质钢钢：P＜0.04%；普通钢钢：P＜0.085%。2022/12/637（3）锰脱氧剂剂。有有益元元素。。MnS(1600℃℃)，部分消消除硫的的有害作作用。锰具有很很好的脱脱氧能力力，与FeO成为MnO进入炉渣渣，从而而改善钢钢的品质质，特别别是降低低脆性，，提高强强度和硬硬度。在0.5%～0.8%以下时看看成常存存杂质。。优质碳素素结构钢钢中，正正常含锰锰量是0.5%～0.8%；高锰结结构钢可可达0.7%～1.2%。2022/12/638（4）硅脱氧剂。。有益的的元素。。硅与FeO能结成密密度较小小的硅酸酸盐炉渣渣而被除除去。硅在钢中中溶于铁铁素体内内使强度度、硬度度增加，，塑性、、韧性降降低。镇静钢中中的含硅硅量常在在0.1%～0.37%，沸腾钢钢中只含含有0.03%～0.07%。由于钢中中硅含量量一般不不超过0.5%，对钢性性能影响响不大。。2022/12/639（5）氧有害元素素。在炼炼钢末期期要加入入锰、硅硅、铁和和铝进行行脱氧，，但不可可能除尽尽。FeO、MnO、SiO2、Al2O3，使强度度、塑性性降低。。尤其是是对疲劳劳强度、、冲击韧韧性等有有严重影影响。2022/12/640（6）氮长时间放放置或在在200～300℃℃加热氮以以氮化物物形式的的析出，，硬度、、强度提提高，塑塑性下降降，发生生时效。。钢液中加加入Al、Ti或V进行固氮氮处理，，使氮固固定在AlN、TiN或VN中，可消消除时效效倾向。。2022/12/641（7）氢氢脆、白点等等缺陷。变脆：氢化物物变形小白点：组织缺缺陷处扩散氢氢，时间长2022/12/6422、分分类类与与编编号号按用用途途：：建建筑筑及及工工程程用用钢钢、、结结构构钢钢、、弹弹簧簧钢钢、、轴轴承承钢钢、、工工具具钢钢和和特特殊殊性性能能钢钢（（不不锈锈钢钢、、耐耐热热钢钢））按含含碳碳量量：：低低碳碳钢钢、、中中碳碳钢钢和和高高碳碳钢钢按脱脱氧氧方方式式：：镇镇静静钢钢和和沸沸腾腾钢钢按品品质质：：普普通通钢钢、、优优质质钢钢和和高高级级优优质质钢钢2022/12/643（1）普普通通碳碳素素钢钢Q235-A，屈屈服服强强度度数数值值（（MPa）质量等等级A，B，C，D。脱氧方方法为为F，b，Z，TZ。化工压压力容容器用用钢一一般选选用镇镇静钢钢。普通碳碳素钢钢有Q195、Q215、Q235、Q255及Q275五个钢钢种。。2022/12/644（2）优质质碳素素钢S＜0.03%～0.045%；P＜0.04%08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、…80等。平平均含含碳量量的万万分之之几。。45号钢中中含碳碳量平平均为为0.45%(0.42%～0.50%)。45Mn，锰含含量较较高的的优质质非合合金钢钢。2022/12/645优质低低碳钢钢（含含C＜0.25%），如如08、10、15、20、25；塑性性好，，焊接接性能能好，，壳体体、接接管。。优质中中碳钢钢（含含C量0.3%～0.60%）,如30、35、40、45、50与55；45号钢搅搅拌轴轴优质高高碳钢钢（含含C＞0.6%），如如60、65、70、80。60、65钢主要要用来来制造造弹簧簧，70、80钢用来来制造造钢丝丝绳等等。2022/12/646（3）高级优优质钢S＜0.02%～0.03%；P＜0.025%，均＜0.03%。它的表示示方法是是在优质质钢号后后面加一一个A字，如20A。2022/12/6473、碳钢的的品种及及规格品种：钢钢板、钢钢管、型型钢、铸铸钢和锻锻钢（1）钢板（压力容容器用热热扎厚钢钢板）4mm～6mm厚度间隔隔为0.5mm6mm～30mm厚度间隔隔为lmm30mm～60mm厚度间隔隔为2mm一般碳素素钢板材材有Q235-A、Q235-A·F、08、10、15、20等。2022/12/648（2）钢管无缝钢管管和有缝缝钢管。。无缝钢管管有冷轧轧和热轧轧。普通无缝钢钢管常用有有10、15、20等。专门用途的的无缝钢管管，如热交交换器用钢钢管、石油油裂化用无无缝管、锅锅炉用无缝缝管等。有有缝管、水水煤气管，，分镀锌(白铁管)和不镀锌(黑铁管)两种。2022/12/649（3）型钢有圆钢、方方钢、扁钢钢、角钢（（等边与不不等边）、、工字钢和和槽钢。圆钢与方钢钢主要用来来制造各类类轴件；扁钢常用作作各种桨叶叶；角钢、工字字钢及槽钢钢可做各种种设备的支支架、塔盘盘支承及各各种加强结结构。2022/12/650（4）铸铸钢钢和和锻锻钢钢铸钢钢用用ZG表示示，，ZG25、ZG35等，，用用于于制制造造各各种种承承受受重重载载荷荷的的复复杂杂零零件件，，如如泵泵壳壳、、阀阀门门、、泵泵叶叶轮轮等等。。锻钢钢有有08、10、15、…、50等牌牌号号。。石石油油化化工工容容器器用用20、25等制制作作管管板板、、法法兰兰、、顶顶盖盖等等。。2022/12/651五、铸铁含碳量2%以上，含有S、P、Si、Mn等杂质。脆性材料，抗抗拉强度较低低，但有良好好铸造性、耐耐磨性、减振振性及切削加加工性。在一些介质(浓硫酸、醋酸酸、盐溶液、、有机溶剂等等)中有相当好的的耐腐蚀性能能。铸铁可分为灰灰铸铁、可锻锻铸铁、球墨墨铸铁、蠕墨墨铸铁和特殊殊性能铸铁等等。2022/12/6521、灰铸铸铁2.7%～4.0%，片状状石墨墨形式式，断断面暗暗灰色色。有优良良的铸铸造性性、减减振性性能，，支架架、阀阀体、、泵体体(机座、、管路路附件件等)。在化工工生产产中可可做烧烧碱生生产中中的熬熬碱锅锅、联联碱生生产中中的碳碳化塔塔及淡淡盐水水泵等等。HT和抗拉拉强度度sb值表示示，如如HT100，其中中100表示sb＝100MPa。常用灰灰铸铁铁牌号号有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350。2022/12/6532、球墨墨铸铁铁简称球球铁。。在强度度、塑塑性和和韧性性方面面大大大超过过灰铸铸铁，，甚至至接近近钢材材。用QT、抗拉拉强度度值、、延伸伸率表表示，，如QT400-18，其中中400表示sb＝400MPa，18表示d=18%。2022/12/6543、高硅铸铁铁有高耐蚀性性能，含硅硅量增加耐耐蚀性增加加。强度低、脆脆性大及内内应力大，，易于脆裂裂热导率小，，线膨胀系系数大，不不适于制造造温差较大大的设备，，否则容易易产生裂纹纹。常用于各种种耐酸泵、、冷却排管管和热交换换器牌号有：STSi11Cu2CrR、STSi15R、STSi15Mo3R等。2022/12/655第四节合合金钢在碳钢中添添加适量的的一种或多多种合金元元素，得到到或改善某某些性能。。一、分类与与编号按合金元素素总含量分分：合金含量<5%，低合金钢钢合金含量5%-10%，中合金钢钢合金含量>10%，高合金钢钢2022/12/656按用途分分：合金结构构钢调质结构构钢、表表面硬化化钢低碳马氏氏体钢、、非调质质结构钢钢合金工具具钢特殊性能能钢不锈钢和和耐热钢钢等2022/12/657一种是汉汉字牌号号，如35铬钼；另一种是是用国际际化学符符号，如如35CrMo。表示含碳碳量平均均为万分分之三十十五(或0.35%)，含Cr、Mo在1%左右。当平均质质量分数数≥1.5%、≥2.5%，≥3.5%时，在元元素符号号后面应应标明含含量，可可相应表表示为2、3、4。如36Mn2Si。2022/12/658二、合金元素素对钢的影响响目前常用的合合金元素有：：铬(Cr)，锰(Mn)，镍(Ni)，硅(Si)，硼(B)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钛(Ti)和稀土元素(Re)等。2022/12/6591、铬提高耐腐蚀性性能和抗氧化化性能。含量达到13％时，能使钢钢的耐腐蚀能能力显著提高高，并增加钢钢的热强性。。提高钢的淬透透性，显著提提高钢的强度度、硬度和耐耐磨性，但使使塑性和韧性性降低。2022/12/6602、锰提高强度和提提高低温冲击击韧性。3、镍提高淬透性，，有很高的强强度，而又保保持良好的塑塑性和韧性。。提高耐腐蚀性性和低温冲击击韧性。镍基合金具有有更高的热强强性能。镍被广泛应用用于不锈耐酸酸钢和耐热钢钢中。2022/12/6614、硅提高强度、、高温疲劳劳强度、耐耐热性及耐耐H2S等介质的腐腐蚀性。硅含量增高高会降低钢钢的塑性和和冲击韧性性。5、铝强脱氧剂，，显著细化化晶粒，提提高冲击韧韧性，降低低冷脆性。。提高抗氧化化性和耐热热性，对抵抵抗H2S介质腐蚀有有良好作用用。价格便宜，，在耐热钢钢中常以它它来代替铬铬。2022/12/6626、钼提高高温强强度、硬度度、细化晶晶粒、防止止回火脆性性。钼能抗抗氢腐蚀。。7、钒于固溶体体中提高高高温强强度，细细化晶粒粒，提高高淬透性性。铬钢中加加少量钒钒，在保保持钢的的强度情情况下，，能改善善钢的塑塑性。2022/12/6638、钛强脱氧剂剂，可提提高强度度、细化化晶粒，，提高韧韧性，减减小铸锭锭缩孔和和焊缝裂裂纹等倾倾向。在不锈钢钢中稳定定碳，防防止晶提高耐热性。

9、稀土元素提高强度，改善塑性、低温脆性、耐腐蚀性及焊接性能。2022/12/664三、可可焊接接的低低合金金高强强度钢钢碳含量量通常常小于于0.25%。有较高高的屈屈服强强度（（300～1000MPa）和屈屈强比比（ss/sb=0.65～0.95），较好的的冷热热加工工性2022/12/665低合金金高强强度钢钢按性性能和和用途途分高强度度钢、、低温温钢和和耐蚀蚀钢1、高强度钢钢350MPa强度级，典典型牌号为为16Mn；400MPa强度级，典典型钢号14MnMoV500MPa强度级，典典型12MnNiCrMoVCu用于船舶、、车轴、压压力容器、、锅炉、输输送管线等等的焊接结结构件。2022/12/6662、低温钢主要有09Mn2V(-70℃)、06MnNb(-90℃℃)3、耐蚀钢10MnPNbRE钢耐海洋大气气及海水腐蚀蚀，12MnAlV钢制造炼油厂厂耐高温硫化化氢设备。2022/12/667大型化工容器器16MnR，质量比碳钢钢轻l/3；与碳钢相比，，用15MnV制造球形贮罐罐可节省钢材材约45%。根据容器的具具体操作条件件(温度、压力)和制造加工(卷板、焊接)要求，选用2022/12/668四、、专专业业用用钢钢锅炉炉用用钢钢，，压压力力容容器器用用钢钢、、焊焊接接气气瓶瓶用用钢钢等等。。在钢钢号号后后面面分分别别加加注注g、R或HP等，，如如20g、16MnR和15MnVHP等。。质地地均均匀匀、、杂杂质质含含量量低低，，能能满满足足某某些些力力学学性性能能的的特特殊殊检检验验项项目目要要求求。。2022/12/669五、、特特殊殊性性能能钢钢不锈锈钢钢、、耐耐热热钢钢和和高高温温合合金金及及低低温温用用钢1、不锈钢不锈钢和耐酸钢的统称，也称不锈耐酸钢一般称耐空气、蒸汽和水等弱腐蚀介质的钢为不锈钢，称耐酸、碱、盐等强烈腐蚀性介质的钢为耐酸钢。2022/12/670通常常按按钢钢的的金金相相组组织织分分为为铁铁素素体体不不锈锈钢钢、、奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢、、奥奥氏氏体体-铁素素体体双双相相不不锈锈钢钢和和马2022/12/671（1）铁素素体不不锈钢钢含碳≤≤0.15％，铬铬量在在12～30％。有有些钢钢种还还含有有钼、、钛等等元素素。不锈纲纲中的的含碳碳量都都较低低，Cr23C6而消耗耗了铬铬。都都在13％以上上。对晶间间腐蚀蚀比较较敏感感；铬铬含量量高时时，脆脆性转转变温温度高高，可可焊性性较差差。lCr13、2Cr13、受冲冲击载载荷较较大零零件0Cr13、0Cr17Ti耐氧化化性酸酸和硫硫化氢氢气体体腐蚀蚀，部部分代代替高高铬镍镍型不不锈钢钢2022/12/672（2）奥氏体体不锈钢钢优异的综综合性能能，包括括优良的的力学性性能，冷冷、热加加工和成成型性，，可焊性性和在许许多介质质中的良良好耐蚀蚀性。含氯离子子，发生生晶间腐腐蚀的倾倾向。锰和氮代代替不锈锈钢中的的镍，发发展出了了铬锰镍镍氮系和和铬锰氮氮系不锈锈钢。例例如Cr18Mn8Ni5、Cr18Mn10Ni5Mo3N。2022/12/673在400℃℃～800℃℃的温度范范围内，，碳从奥奥氏体中中以碳化化铬（Cr23C6）形式沿沿晶界析析出，使使晶界附附近的合合金元素素（铬与与镍）含含铬量降降低到耐耐腐蚀所所需的最最低含量量（12%）以下，，腐蚀就就在此贫贫铬区产产生。这这种沿晶晶界的腐腐蚀称为为晶间腐腐蚀。2022/12/674防止晶间腐蚀蚀的方法：1）降低含碳量量<0.06%时不易产生，，<0.03%时可靠地克服服，超低碳不不锈钢，如00Cr19Nil02）稳定碳原子子，加入Ti，Nb，V，Mo稳定剂，广泛泛用，0Cr18Nil0Ti、0Cr18NillNb3）形成双相组组织，加入铁铁素体促成元元素Ti，Al，Si，Mo，铁素体含铬铬高、补充快快，5%以内，阻断腐腐蚀通路。2022/12/675加入Mo提高对氯离子子Cl-的耐蚀能力，，lCr18Nil2Mo3Ti。0Cr18Nil8Mo2Cu2Ti。同时加入Mo、Cu，则在室温、、浓度为50%以下的硫酸中中也具有较高高的耐蚀性，，也可提高在在低浓度盐酸酸中的抗腐蚀蚀性2022/12/676防止晶间腐蚀蚀的方法：4）控制热规范范，快速加热热和冷却，或或非常缓慢。。5）补充热处理理稳定化退火（（免疫处理））：850度保温2小时，充分扩扩散高温淬火水冷冷（固熔）：：1100度左右加热后后淬火，单相相奥氏体2022/12/6772、耐热钢和高高温合金例如石油化工工的乙烯裂解解、氨的合成成等，温度往往往达到1000℃℃以上。。300℃～350℃即需选选用耐耐热钢钢，一一般耐耐热钢钢工作作温度度都在在700℃以下，，700℃～1000℃℃用高温温合金金。2022/12/678耐热钢钢Cr、Al、Si铁素体体形成成元素素，被被高温温气体体氧化化后生生成一一种致致密的的氧化化膜。。Ni、Mn奥氏体体形成成元素素，提高高高温强强度和和改善善抗渗渗碳性性。V、Nb、Ti形成强强碳化化物提提高高高温强强度。。C和N扩大和和稳定定奥氏氏体提提高高高温强强度B和Re均为耐耐热钢钢中添添加的的微量量元素素，可可以显显著提提高钢钢材的的抗氧氧化性性，并并改善善其热热塑性性。2022/12/679耐热钢钢按特性性和用用途可可分为为抗氧氧化钢钢（又又称高高温不不起皮皮钢））和热热强钢钢。抗氧化化钢是是指高高温下下具有有较好好的抗抗氧化化性，，并有有适当当强度度的钢钢种。。热强钢钢高温温下有有较好好的抗抗氧化化性和和耐腐腐蚀能能力，，且有有较高高的强强度。。常用用来高高温工工作下下的汽汽缸、、螺栓栓及锅锅炉的的过热热器等等。2022/12/680高温合合金铁基合合金、、镍基基合金金、钴钴基合合金。。铁基耐耐热合合金工工作温温度700℃以下，，含相相当高高的铬铬、镍镍和其其他强强化元元素。。镍基耐耐热合合金是是目前前在700℃～900℃范围内内使用用得最最广泛泛的一一种高高温合合金。。镍含含量通通常在在50%以上。。钴基耐耐热合合金的的高温温强度度主要要靠固固溶强强化获获得。。钴价价格昂昂贵，，应用用受到到很大大限制制，一一般在在1000℃℃以上才才用。。2022/12/6813、低温用用钢深冷分离离、空气气分离等等。（（温度≤≤-20℃℃）目前国外外低温设设备用钢钢材主要要是以高高铬镍钢钢为主，，也使用用镍钢、、铜和铝铝等。我国无铬铬镍的低低温钢材材系列。。16MnDR、07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR2022/12/682第五节有有色色金属铜T黄铜H青铜Q铝L铅Pb铸造合金金Z轴承合金金Ch2022/12/683一、铝铝及其其合金金浓硝酸酸以及及干氯氯化氢氢、氨氨气中中耐腐腐蚀卤素离离子的的盐类类、氢氢氟酸酸以及及碱溶溶液都都会破破坏铝铝表面面的氧氧化膜膜。铝不会会产生生火花花，常常用于于制作作含易易挥发发性介介质的的容器器；铝不会会使食食物中中毒，，不沾沾污物物品，，不改改变物物品颜颜色，，食品品工业业中代代替不不锈钢钢。铝的导导热性性能好好，适适合于于作换换热设设备2022/12/684变形铝合金金（工业纯纯铝和防锈锈铝）和铸铸造铝合金金1、变形铝合合金（1）工业纯铝铝工业高纯铝铝1A85、1A90，抗硫腐蚀蚀，浓硝酸酸设备，高高压釜、槽槽车、贮槽槽、阀门、、泵。工业纯铝8A06，耐硫腐蚀蚀、防污染染而不要求求强度的设设备，例如如：反应器器、热交换换器、深冷冷设备、塔塔器等。2022/12/685（2）防锈铝由铝锰系或或铝镁组成成合金，5A02、5A03、5A06等。强度比比纯铝高5A02、5A03用于中等强强度零件或或设备；5A05制油箱、管管道、低压压容器、铆铆钉5A06用于受力零零件及焊制制容器。由于熔焊的的铝材在低低温(0～-196℃℃)下冲击韧性性不下降，，很适合做做低温设备备。2022/12/6862、铸铸造造铝铝合合金金是铝铝、、硅硅合合金金。。Al-Si系，，俗俗称称"硅铝铝明明"，典典型型牌牌号号ZAlSi7Mg，合合金金号号为为ZL101；Al-Cu系，，应应用用最最早早，，热热强强性性高高，，300℃℃，耐耐腐腐蚀蚀性性较较差差。。典典型型牌牌号号ZAlCu5Mn，合合金金号号为为ZL201；Al-Mg系，，室室温温力力学学性性能能高高，，耐耐腐腐蚀蚀性性能能好好，，但但热热强强性性低低。。铸铸造造性性能能差差，，典典型型牌牌号号ZAlMg10，合金号为ZL301；2022/12/687Al-Zn系，Zn在Al中溶解度大，，再加入硅及及少量镁、铬铬等元素，具具有良好的综综合性能，典典型牌号ZAlZn11Si17，合金号为ZL401。铝的铸造性、、流动性好，，铸造时收缩缩率和生成裂裂纹的倾向性性都很小。耐蚀性好，且且密度小，广广泛用来铸造造形状复杂的的耐蚀零件，，如管件、泵泵、阀门、汽汽缸、活塞等等。2022/12/688二、铜铜及其其合金金1、纯铜铜（紫紫铜））低温时时可保保持较较高的的塑性性和冲冲击韧韧性，，用于于制作作深冷冷设备备和高高压设设备垫垫片。。耐稀硫硫酸、、亚硫硫酸、、稀的的和中中等浓浓度的的盐酸酸、醋醋酸、、氢氟氟酸及及其它它非氧氧化性性酸等等介质质的腐腐蚀，，对淡淡水、、大气气、碱碱类溶溶液的的耐蚀蚀能力力很好好。不耐各各种浓浓度的的硝酸酸、氨氨和铵铵盐溶溶液。。2022/12/689变形纯纯铜的的牌号号Tl、T2、T3、TU1、TU2、TP1、TP2等。T1、T2是高纯纯度铜铜，用用于制制造电电线，，配制制高纯纯度合合金。。T3杂质含含量和和含氧氧量比比T1、T2高，主主要用用于一一般材材料，，如垫垫片、、铆钉钉等。。TU1、TU2为无氧氧铜，，纯度度高，，主要要用作作真空空器件件。TP1、TP2为磷脱脱氧铜铜，多多以管管材供供应，，主要要用于于冷凝凝器、、蒸发发器、、换热热器、、热交交换器器的零零件等等。2022/12/6902、铜合金金黄铜：铜铜与锌的的合金称称黄铜白铜：镍镍的质量量分数含含量低于于50%的铜镍合合金称为为简单（（普通））白铜，，再加入入锰、铁铁、锌或或铝等元元素的白白铜称为为复杂（（特殊））白铜。。青铜：其其它合金金。铜与与锡的合合金称为为锡青铜铜；铜与与铝、硅硅、铅、、铍、锰锰等组成成的合金金称无锡锡青铜。。2022/12/691（1）黄铜铜与锌的的合金称称黄铜。。铸造性能能好，力力学性能能比纯铜铜高，耐耐蚀性能能与纯铜铜相似，，在大气气中耐腐腐蚀性比比纯铜好好，价格格便宜，，应用较较广。在黄铜中中加入锡锡、铝、、硅、锰锰等元素素，特种种黄铜。。锰、铝能能提高强强度；铝铝、锰和和硅提高高抗蚀性性和减磨磨性；铝铝能改善善切削加加工性。。2022/12/692常用的黄黄铜牌号号有H80、H68、H62等H80大气、淡淡水及海海水中有有较高耐耐腐蚀性性、加工工性能优优良，可可作薄壁壁管和波波纹管。。H68塑性好，，可在常常温下冲冲压H62在室温下下塑性较较差，但但机械强强度较高高，易焊焊接，价价格低廉廉，可做做深冷设设备的筒筒体、管管板、法法兰及螺螺母等。。锡黄铜HSn70-l含有1%的锡，能能提高在在海水中中的耐蚀蚀性。称称海军黄黄铜。2022/12/693（2）白铜镍含量低低于50%的铜镍合合金称为为简单（（普通））白铜，，再加入锰锰、铁、、锌或铝铝等元素素的白铜铜称为复复杂（特特殊）白白铜。白铜是工工业铜合合金中耐耐腐蚀性性能最优优者，抗抗冲击腐腐蚀、应应力腐蚀蚀性能亦亦良好，，是海水水冷凝管管的理想想材料。。2022/12/694（3）青铜铜与锡的合合金称为锡锡青铜；铜铜与铝、硅硅、铅、被被、锰等组组成的合金金称无锡青青铜。锡青铜分铸铸造锡青铜铜和压力加加工锡青铜铜。锡青铜典型型牌号ZQSn10-1，有高强度度和硬度，，能承受冲冲击载荷，，耐磨性很很好，有优优良的铸造造性，比纯纯铜耐腐蚀蚀。锡青铜铸造造耐腐蚀和和耐磨零件件，如泵壳壳、阀门、、轴承、蜗蜗轮、齿轮轮、旋塞等等。无锡青铜力力学性能好好2022/12/695三、钛及其其合金钛的密度小小（4.507g/cm3）、强度高高、耐腐蚀蚀性好、熔熔点高。工业纯钛牌牌号有TA0、TA2、TA3(编号愈大、、杂质含量量愈多)。纯钛加工性性能良好；；有良好的的耐蚀性。。钛也是很很好的耐热热材料。在钛中添加加锰、铝或或铬钼等元元素，可获获得性能优优良的钛合合金。2022/12/696四、镍及其其合金高强度和塑塑性，好的的延伸性和和可锻性。。好的耐腐腐蚀性，用用于制造处处理碱介质质的化工设设备。牌号为NCu28-2.5-1.5的蒙乃尔耐耐蚀合金应应用最广。。蒙乃尔合合金能在500℃时保持高的的力学性能能，能在750℃以下抗氧化化，在非氧氧化性酸、、盐和有机机溶液中比比纯镍、纯纯铜更具耐耐蚀性。2022/12/697五、铅及其合合金硬度低、强度度小，不宜单单独作为设备备材料，只适适于做设备的的衬里。热导率小；纯纯铅不耐磨，，非常软。但但在许多介质质中，特别是是在硫酸(80%的热硫酸及92%的冷硫酸)中铅具有很高高的耐蚀性。。铅与锑合金称称为硬铅，硬硬度、强度都都比纯铅高，，在硫酸中的的稳定性也比比纯铅好。硬硬铅的主要牌牌号为PbSb4、PbSb6、PbSb8和PbSb10。2022/12/698铅和硬硬铅在在硫酸酸、化化肥、、化纤纤、农农药、、电器器设备备中可可用来来做加加料管管、鼓鼓泡器器、耐耐酸泵泵和阀阀门等等零件件。由于铅铅具有有耐辐辐射的的特点点，在在工业业上用用作X射线和和g射线的的防护护材料料。铅合金金的自自润性性、磨磨合性性和减减振性性好，，噪音音小，，是良良好的的轴承承合金金。铅合金金还用用于铅铅蓄电电池极极板、、铸铁铁管口口、电电缆封封头的的铅封封等。。2022/12/699第六节节非非金金属材材料既可用用作结结构材材料，，又能能作设设备的的保护护衬里里、涂涂层，，还可可做设设备的的密封封材料料、保保温材材料和和耐火火材料料。非金属属材料料分为为无机机非金金属材材料（（陶瓷瓷、搪搪瓷、、岩石石、玻玻璃等等）及及有机机非金金属材材料（（塑料料、涂涂料、、橡胶胶等））及近近20～30年来发展展的复合合材料（（玻璃钢钢、不透透性石墨墨等）。。2022/12/6100一、无机机非金属属材料1、化工陶陶瓷好的耐腐腐蚀性、、耐热性性和一定定机械强强度。导热性差差，热膨膨胀系数数较大，，受碰击击或温差差急变而而易破裂裂。2022/12/61012、化工搪搪瓷由含硅量量高的瓷瓷釉通过过900℃℃左右的高高温煅烧烧，使瓷瓷釉密着着在金属属表面。。具有优良良的耐腐腐蚀性能能、力学学性能和和电绝缘缘性能，，但易碎碎裂。热导率不不到钢的的1/4，热膨胀胀系数大大。不能能直接用用火焰加加热，以以免损坏坏搪瓷表表面，可可以用蒸蒸汽或油油浴缓慢慢加热。。使用温温度为-30℃℃～270℃℃。2022/12/61023、辉绿绿岩铸石石用辉绿岩岩熔融后后制成，，可制成成板、砖砖等材料料作设备备衬里，，也可做做管材。。铸石除对对氢氟酸酸和熔融融碱不耐耐腐蚀外外，对各各种酸、、碱、盐盐都具有有良好的的耐腐蚀蚀性能。。2022/12/61034、玻璃化工用的玻璃璃不是一般的的钠钙玻璃，，而是硼玻璃璃（耐热玻璃璃）或高铝玻玻璃，有好的的热稳定性和和耐腐蚀性。。有耐腐蚀性、、清洁、透明明、阻力小、、价格低等特特点，但质脆脆、耐温度急急变性差，不不耐冲击和振振动。目前已成功采采用在金属管管内衬玻璃或或用玻璃钢加加强玻璃管道道，来弥补其其不足。2022/12/6104二、有机非金金属材料1、工程塑料是用高分子合合成树脂为主主要原料，加加入添加剂以以改善产品性性能。热塑性材料遇遇热软化或熔熔融，冷却后后又变硬，可可反复多次。。聚氯乙烯、、聚乙烯等。。热固性塑料固固化后不能用用加热方法使使之再软化，，酚醛树脂、、氨基树脂等等。有良好的耐腐腐蚀性能、一一定机械强度度、良好的加加工性能和电电绝缘性能，，价格较低2022/12/6105（1）硬聚氯乙乙烯（PVC）塑料使用温度为为-10～+55℃。当温度在在60～90℃时，强度显显著下降。。（2）聚乙烯（（PE）塑料在室温下，，除硝酸外外，对各种种酸、碱盐盐溶液均稳稳定，对氢氢氟酸特别别稳定。（3）耐酸酚醛醛塑料（PF）使用温度为为-30℃～+130℃℃。这种塑料料性质较脆脆、冲击韧韧性较低。。2022/12/6106（4）聚四氟乙乙烯（PTFE）塑料耐强腐蚀性性介质腐蚀蚀。甚至超超过贵重金金属金和银银，有塑料料王之称。。常用作耐腐腐蚀、耐高高温密封元元件及高温温管道。有良好的自自润滑性，，还可以用用作无油润润滑压缩机机的活塞环环。有突出的耐耐热和耐寒寒性，使用用温度范围围为-200℃℃～250℃。2022/12/6107（5）玻玻璃璃钢钢又称称玻玻璃璃纤纤维维增增强强塑塑料料。。用合合成成树树脂脂为为粘粘结结剂剂，，以以玻玻璃璃纤纤维维为为增增强