化工设备机械基础授课课件

化工设备机械基础授课课件大连理工大学化工学院化机系王立业编2004.51课程简介请看化工装置21.确定设计原则——经济指标，生产可靠度，能力，材质，自动化程度，设备备用，进一步的发展，等。2.确定设计基础——年操作时间，原材料，产品，消耗与回收，界区交接条件，公用工程规格等。3.工艺流程图设计(PFD)——过程确定，系统合成，工艺计算，设备特性要求，控制要求等。4.带控制点的管道流程图（PID)5.工艺设备设计——设计温度，设计压力，结构设计，材质选择，壁厚确定等。设计内容！36.定型设备选型。7.设备布置设计。8.管道工程设计。9.保温工程设计。10.公用工程设计。自己具备了哪些基础知识和技能？4本课程将学些什麽？——看看再说5化工设备——储罐

固定管板式换热器膨胀节式固定管板换热器塔设备反应釜61.这些设备要满足什麽生产工艺要求？结构如何才可以？2.用什麽材料，如何制作出来的？3.抵抗压力，温度的能力如何？——安全性如何？7一.主要内容：1.化工设备常用材料——简介化工设备常用材料性能、分类、热处理方法；2.中、低压化工容器设计——薄膜理论；内、外压容器设计方法、容器零部件设计；3.典型化工设备机械设计——列管式换热器、塔设备以及反应釜的结构及机械设计方法。8二.学习本课程的目的与要求：目的：基本掌握化工设备常用材料的主要性能及选用方法；基本掌握中低压、外压容器及典型化工设备的设计方法。

要求：1.重点掌握——设计概念及方法；

2.掌握——化工设备的结构特点；3.领会贯通——课堂上讲授的内容。9三.主要参考书及参考资料：1.《化工设备机械基础》(第五版）刁玉玮王立业编著；2.《压力容器安全技术监察规程》1999；3.《钢制压力容器》

GB150---1998；4.《管壳式换热器》GB151---1999；5.《钢制塔式容器》JB4710---2002；10第一篇化工设备材料

第一章化工设备材料及其选择1.1概述1）.化工设备的使用环境：压力：真空—低压—中压—高压—超高压温度：低温—中温—高温介质：有毒；易燃；剧毒。111.2金属材料的性能1.2.1力学性能——在外力作用下不产生超过允许的变形或不被破坏的能力。如弹性、塑性、强度、硬度和韧性等指标。1.强度及其主要指标.固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形或断裂的特性。例如：※容器爆裂；※管道破裂;※地脚螺栓拉断;※炉管爆裂；…..——强度不够！12金属材料的重要强度指标金属材料的“拉—伸图”13（1）.屈服点屈服现象：金属材料承受载荷作用，当载荷不再增加时，仍继续发生明显的塑性变形。屈服点：（s）——材料发生屈服时的应力。单位：MPa。——一些合金没有明显的屈服点,规定发生0.2%残余变形时的应力，作为“条件屈服点”。记作σ0.2

。14（2）.抗拉强度(sb)定义：金属材料在受力过程中，

发生断裂所达到的最大应力值，以σb

表示，单位MPa。是压力容器设计常用的性能指标。屈强比：s/sb

屈强比小，表明材料具有较大的塑性储备。15（3）.蠕变强度（sn）“蠕变”现象：高温高压的蒸汽管道下挠变形；高温高压下法兰及螺栓蠕变变形而泄漏；铅丝在常温下受重力作用而变长变细。

“蠕变强度”：材料在高温下，抵抗发生缓慢塑性变形的能力，以sn表示，单位MPa。16（4）.持久强度（sD）定义：在一定温度下，经过一定时间断裂时的应力，以sD

表示，单位MPa。----是一定温度和一定载荷下，材料抵抗断裂的能力。

材料抵抗断裂的能力越大，在相同的条件下，能支持的时间越久。规定：化工设备设计寿命一般为十万小时，所以用试件在十万小时断裂时的应力作为持久强度。设备的17（5）疲劳强度构件或零件受到大小和方向变化的交变载荷作用，应力远小于屈服点就断裂——疲劳。“疲劳极限”——构件或零件在交变载荷作用下不致断裂的最大应力。表示符号：σ-1(MPa)。例如：

频繁开、停车——容器内压力或温度波动；

活塞式压缩机压缩气体——容器及管道内压力波动；

离心泵频繁开停机或震动——泵轴受力成交变式。

182.塑性及其主要指标金属的塑性：外力作用下产生塑性变形，而不破坏的性质。因塑性不足引起材料破坏的例子：◎锻件裂纹;◎卷板裂纹;◎焊缝热影响区裂纹19主要指标：(1)延伸率（δ）20（2）断闯面收缩率常（y）如：纯铁的延元伸率为5援0%，20R的d5不小于钢25%；16MnR的d5不小于2翁1%；1Cr18陡Ni9T留i的d5不小于蛛40%非。21（3）府冷弯性称能室温下纱对试板作以一定夜的内半轧径（R=0.引5～3板茄厚）进行弯俭曲，a=1200或18盯00，是否出现仓裂纹或起视层。----份-是钢材塑躺性指标和集冶金质量经的综合指破标。22塑性指液标的实穿际意义援：便于成型滋加工和焊次接。如弯珍卷、锻压傲、冷冲、纹焊接等；使构件在排承载后由谣于变形而肃避免发生今断裂。——压力容敢器及其饺零件都敌需要具拢备这个弟性质。233.项硬度的概梳念金属材料疯表面抵抗蜡其它硬物扣压入的能潮力。硬度高材亮料强度也与高，耐磨浆性较好；—综合性能普指标。布氏硬度拜试验示意谈图24常用硬悼度指标糕：布氏硬度南（HBS)扰;洛氏硬射度（HRA粘、HR接B、H忍RC)呼;维氏硬度刻（HV)等。硬度和强刊度间有一荣定关系：如：低碳风钢sb≈36H弦BS;用硬度匪计测量偏！254.章冲击啄韧性及止指标（Ak）材料在仿外加动黄载荷作倒用下的圈一种吸菜收机械警能，迅慢速塑性支变形，播抵抗断占裂的能录力。包饺子用步面？冲压成攻型用的淋材料？——变涝形？断怕裂？26看看冲际击试验27摆锤冲断旷试样所失界去的位能陆为冲击功（试件狱所吸收裕的功）芬：Ak=G(H刑1-H2萌)焦耳！吸收功矮的高低取竭决于——材料能否桂迅速塑性迟变形的能挠力。冲击韧性轻值的试验息确定28材料的冲朱击韧性高蛙，其塑性尤也高；反库之，材料棍塑性高，冒其冲击韧霸性不一定白高。——静载初荷下能够帮缓慢塑性脱变形的材百料，在动免载荷下不钳一定能迅逢速塑性变温形。——本质潜区别在于材料在习动载荷沸作用下拳是否能偷够迅速发生偏塑性变形，吸收冲划击能量。冲击韧庄性与塑责性区别眨何在？295缺口敏感杨性——在带有星一定应剧力集中饭的缺口条件下，糊材料抵抗柏裂纹扩展予的能力。韧性范喜畴——静载荷役下抵抗瞧裂纹扩屠展的性益能。冲击韧性罪？——是动载修荷作用增下抵抗墓裂纹扩软展的能绿力。301.2拌.2物理性能——密度，鬼熔点，粱线膨胀顶系数，即导热系梦数，比明热容，财电阻率煌，磁导芹率，弹题性模量旬，泊桑廊比等。化工设备隐设计与制桌造主要考配虑的物理貌性能：1.线膨胀疼系数异种钢焊斑接——收缩率梨不同，乒引起变轰形或损铺坏；复合钢板贝（如不锈毁钢与碳钢)——热变性经不同,容器壳祸体将会议？设备衬寻里（如雪碳钢壳矩体内喷踩涂铝）——热变性不羊同时？固定管测板式换斑热器的医管子与傻壳体——线膨胀喇量相差服过大，喝将会？碳钢表灿面电镀捧一层铜——升温后愈会？312.弹性模宫量E与泊桑比μ弹性模呜量E：金属寸材料对约弹性变练形抗力撇的指标掏，是衡量材争料产生弹嘱性变形难纸易程度的确。随着温葱度升高测而降低。泊桑比μ：拉伸嫌试件的寻单位横轰向收缩谨与单位膨纵向伸口长之比倍。各种钢材霜近乎为μ=0.会3。321.2掏.3化学性赴能——金属材弟料所处宫介质中偷的化学保稳定性践，即是欢否会与贺介质发齿生化学割或电化扬学反应苦，产生够腐蚀。主要考行虑的化覆学性能上：1.耐腐蚀盛性——对介质脱侵蚀的秒抵抗能桶力；2.抗氧化兼性——在热加工俘的高温条纱件下抵抗车氧化性介拨质氧化的广能力。氧化性六介质如水蒸气、CO2、SO2等。热加工——如热卷，朴锻造，焊仙接，热处可理，热冲挂压，铸造孤等等。331.2.4.金属材料餐的工艺性井能可焊性屋能—母材及静焊剂熔融肤状态的流客动性、凝闲固收缩率絮、热塑性败等；铸造性冶能—流动仿性、凝激固收缩搜率等；可锻性瞧能—抗热盆裂性、件抗氧化秒性、热蝴塑性等抖；切削加割工性能热处理雕性能加工性筑能？34看容器葛加工工视艺——制造压浑力容器缠的材料拖须具备逝什麽性霉能钢板校平卷筒焊后矫挤圆压制封辟头煨制弯管组对与宜焊接351.3粗金属材料显的分类及纳牌号1.3.做1分寄类1.黑色金片属——1）生铁2）钢钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢低合金钢中合金钢高合金钢钢普通钢优质钢高级优质钢按化学成奶分：按质量分蝇：36钢沸腾钢镇静钢半镇静钢钢建筑钢结构钢弹簧钢轴承钢工具钢特殊性能钢按冶炼辞方法分电：按用途犹分：372.有色金属铜及其合金：纯（紫）铜黄铜（铜锌合金）锡青铜（铜锡合金）铝青铜（无锡青铜）轻金属及其合金铝及铝合金钛及钛合金镁及镁合金381.3死.2钢铁牌忠号及表潮示方法1.牌号的表驳示原则依据国家说标准GB2味21-乘200哭0,牌号中化学元怨素——化学符号训或汉字表刻示；产品用途除、冶炼和圣浇铸方法——汉字或躁汉语拼奖音字母疾表示。例如：沸召腾钢——F或沸灰口铸铁——H胡T或灰铁铸钢——Z所G锅炉钢——g或锅容器钢——R或容392.钢号表疼示法例：优冰质碳素办钢——08F观20镰R沸腾钢含碳量战为0.0当8%；容器钢含碳量放为0.2欧%普通碳电素钢——Q23庄5-A古,F沸腾钢类别为A钢材屈服象点(MP威a)屈服点苍屈字的锅拼音首趁位字母40低合金钢——16Mn尿R架16——含碳量0.16昼%；Mn——合金元素足；R帽——容器钢。特殊性裙能钢——1Cr邀18N丧i9猎1——含碳量0.1%（千分遣数）；Cr,N叙i——主要合金辨元素；18—陡—含铬量18%；9—荷—含镍量9%。411.4碳钢与铸卡铁钢铁的梨组成=鹊95%己以上铁+（0秃.05迁～4%申）碳+1扬%杂质——铁碳合金含碳量0.02挥~2%为钢；含碳量＞2%为铸铁；含碳量嗓＜0.02敢%为工业纯字铁；含碳量享＞4.3州%无实用声价值。铁碳合金直！421.4.1铁碳合金埋的组织结您构1.金属的彻组织与要结构在150侦0倍显微染镜下观关察到的扰显微组拍织，即诵金属的稳金相组揪织。金相组误织结构防直接影鼠响金属母材料的瞎性质。如，铸旅铁中的慕石墨形难式不同鱼，其性糠质也不川同。细片状萍石墨：细次之粗片状石咐墨：差球状石墨沉：强度最偶好43纯铁在不晴同温度下首的晶体结水构：44452.纯铁的同述素异构转樱变：γ-Fe喂α月-Fe910刑℃（面心肆立方晶原格）（体心立凳方晶格）固态下铁驳原子重新院排列463.铁与碳的贺相互关系粒和碳钢的益基本组织铁碳关帆系：固溶态，梳化合态，权混合态固溶：葡元素于挠固态下搁相互溶崖解，保室持溶剂馒晶格原逗来形式赤。（1）铁素幅体（F）体心立政方晶格酸（α-F鞠e）+C铁素体（固溶撇体）塑性好，铺强度低。47（2）奥氏体汇（A）面心立方佳晶格+C奥氏体（固溶体件）—韧性好潮，强度讽高。48——铁碳关系满之二：化合态C+F品e→Fe3穷C评F锡e3C称为渗碳体。性能特点盐:.硬，偶脆；.在一穗定条件紧下可以茅分解（3）渗碳体码（C）游离石卡墨+铁遥。渗碳体的祝作用：少量云渗碳体读散布在怪铁素铁扭中（总杯含c量﹤2%起）成为碳素钢。提高勇了强度虎和硬度袄，可轧胜制成钢域材。49铁碳合缝金中含真碳量﹥熔2%时栏，部分讯碳以石殖墨形式从存在于许其中，兰即所谓铸铁。组织结俘构特点拢——性能特珍点：石墨性候软、强秧度极低擦，相当梯于铸铁晚中存在狸许多孔么洞。铁碳关柜系之三腹——游离态501.4当.2浇铁碳合济金状态规图略511.4拉.3碳钢1.碳钢中杂嚼质对其性酒能的影响1）.锰(Mn)来源——乘在冶炼过窝程中加入砌锰铁。作用——啊钢材中锰扬含量高于息0.8%舞时，即为应合金元素奖存在——距提高强度旱。是有益元素。2）.硫(S)来源—毫—矿石滔和焦炭枕。存在形倒式：FeS。作用—懂—FeS的熔点低稿于钢材热抹加工开始镇温度，它过早熔饶化，导致咐工件开裂善，称为热脆性。有害元则素！523).准磷(P)来源——矿石。作用——溶于铁素盘体，使钢鹊材常温下斜脆性增加买，塑性、霉韧性下降扫，即所谓理“冷脆性”。有害元素招！4）.氢扭(H)来源——钢由高饿温奥氏招体冷至邀常温时寒，氢的妥溶解度瓦降低，响来不及螺到钢的露表面逸坟出而积龙聚，并忆产生高睛压力，释在钢材擦内产生血“白点”。“白点”阅——裂纹睁源有害元素传！532.碳钢的演分类、铁牌号（1）调.普通碳伴钢含P、S等有害杂扩质较多（S≤0宜.05树5%海P≤晨0.0堆45%戚)常用有汽：Q215厘-A,打Q23承5-A,胆Q2谢35-A间.F#Q23吨5-B,侮#狱Q235谁-C,文Q2免75焦(参见表坦1-6绵）式中Q—普通碳妨钢，“胶屈服”搬的拼音民首位字艘母。235意——材料屈服绢点（MPa屈)A,B,薯C,D—郑—钢材质雀量等级甲，越后帖越高。F——沸腾钢#—GB1敌50-9朝8规定使用及材料54（2）.优质碳素破钢特点：含硫、磷等杂榆质较少，均≤0.0迈4%，杂质少寻，组织萄均匀，凉表面质熊量好。常用有：出08,10,15充,20,20g,20R,30M堪n,40恼Mn等。式中数是字--含c量的万归分数;g-导-锅炉钢鸟；R解--容器钢；Mn疤---含锰元石素约1崭%。（3）屋.高级优蛾质钢磷硫杂煎质极少P,s含量≤乳0.0搁3%。表示法：昆如20AGB1糖50-货98规互定使用底材料！551.4.4.钢的热优处理热处理工财艺实例：※缝纫候用钢针柱在火上提烧，再茧慢慢冷主下来后加变软；※建筑用射铁线用火肆烧软；※泵轴调哪质—内韧佩外硬；※扁铲淬舟火—提高萝硬度和韧散性；※容器焊容后退火—家消除内应编力；……热处理千工艺曲三线：金属材料祖中的金相哈组织发生字变化！56（1）常枯用热处理亚工艺缓慢加热蕉，保温一言定时间后※随炉冷却扁（曲线记1）典--退火；※空气肝中冷却（年曲线2）倍--正火；作用：①俩降低硬度中，增加塑犯性，改善雀机械性能风；②使组复织均匀谱化，消家除内应虎力。【注】陡加热温捧度为临侵界点（坟钢的内疑部组织刷发生转口变的温捉度)丧以上筐30～50℃。容器焊牧缝处产牢生内应准力吗？57缓慢加热支，保温一杂定时间淬火剂中冷却（绝曲线3）桨；淬火剂蚕:水，盐水肝---用木于碳钢磨；油--宇-用于萌合金钢迫。作用：提池高硬度、汤强度和耐垄磨性。淬火58淬火后再衫进行一次泛较低温度替的加热与概冷却。作用：村消除内饮应力，坟稳定组摘织，满茎足技术加要求。回火又顶分为：低温回社火（1登50～流250态℃勤）；中温回火宅（300顽～450蚕℃）成；高温回议火（5将00～提680侄℃）。※淬火络+高温食回火本称为调质处理枝。效果：强度、混塑性、韧展性均提高污。回火59（2）越化学热遮处理--将零四件放在化异学介质中祥进行加热-保娇温-冷却的过程。使零件熊表面改稻性。方式：疑渗碳，饱渗氮，援渗铬，暗氰化等世。601.4葡.5.铸铁铁+穗(2.戏5～4经.0%码)碳+Si、售Mn、趋P、S等杂质铸铁1）灰铸铁如HT1炎50-瓜330枝,佩H柔T20柴0-4哗00HT-胃--灰铸铁第一个疯数字-送--抗振拉强度捕（MPa)第二个数狸字---弟抗弯强度盒（MPa尼)特点：断额口呈灰色扬，石墨呈禾片状；质脆，耐图磨，抗压鸣不抗拉，畏可铸性好极，易切削事；吸音减振头，某些介偷质中耐腐遥蚀性好。用来制走作机床酷的床身贩，压缩嚼机机身宝如何？612）球墨铸铁如QT4缝50-筝10.QT-歌--球墨铸多铁450监---抗拉强度雕（MPa)10-绝---延伸率（枪%）特点：剪碳以球判状石墨汤存在，以可铸性膊好，易似切削；强度高榴，较好蚕的塑性驶和韧性。可制作重让要轴类！62性能指标材料

sb(MPa)

ss(MPa)

d(%)

ak(N.m/cm2)

HBS(MPa)45(正火）6103601650≤24.1球墨铸铁400～900250～6002～1815～3013～36灰铸铁150～400——————14～2745号钢房诚、球墨铸馅铁、灰铸中铁的机械柔性能比较633）高妇硅铸铁如：STS震i15白R,何ST洲Si1差1Cu奔2Cr梳R,辱ST碍Si1妇7R…式中ST-脉--高硅耐肢蚀铸铁迁，Si15揭---含硅15撤%左右，Cu2等---含铜2%翼左右R-艘--混合稀俯土元素宪（≤0虹.1%盛）。特点：蚂※耐腐抗蚀性好婶（见书候表1-1追5）；※质硬、蚀脆，较难滔机加工，鹿一般采用滤铸造；※导热性跌能差，膨稀胀系数大留，受热易准裂。用途：制梅造耐腐蚀厚泵、阀门发、旋塞、堡冷却排管耻、辅助阳红极、管道恨配件等。641.5低合金幅钢及特笋殊性能阔钢1.5.糊1合金元素示对钢的影屯响——为改善秀钢材性猪能特意音加入合付金元素搂，以改察变钢材圆性质。金例如：铬：耐腐蚀抗存氧化；提高了州强度硬根度和耐厨磨性；使钢材的缝韧性和塑谢性降低。锰：提高强悔度和低丈温冲击敢韧性。镍：提高淬丙透性，燃保持良摸好塑性际和韧性走；提高耐警腐蚀性割和低温菊冲击韧参性；提高热析强性能。硅：提高强度茅、高温疲产劳强度、址耐热性、绍耐H2S腐蚀；降低了扁塑性和练冲击韧装性。651.成分特踢点：※由碳素婶钢+Si、Mn、Cu、Ti、V、Nb等元素组蚊成；※含碳泄量均较巨低，≤居0.2掏%；※合金元都素总含量析＜5%。2.相对于依碳素钢熄，其性能特点：※强度提税高；※耐腐蚀唯性能提高切；※低温性烧能提高。1.5.酱2低合金唯钢66碳素钢与嗓低合金钢哀比较类别品种sb

(MPa)ss(MPa)

σS/σb使用温度（℃）碳素钢Q235-A204004002402500.60.630～350-19～475低合金钢16Mn15MnV5205403604000.690.74-40～475-45～450673.常用材粪料：板责，管，堵圆钢等起型材。4.用途：广泛用轨于造船父，压力倒容器，卵桥梁，哪高压锅泰炉，汽渴车，矿近山机械临，农业废机械等选。5.常用材余料：16M麻nR，15Mn帖VR,1毒8MnM浓oNbR关,16Mn青DR,1梳5CrM用oR,1遇4Cr1奔MoR…亮.681.5.冈3锅炉钢梦和容器勒钢1.工作环支境：锅炉：中躬温或高温惜；中压或敌高压。容器：压运力；温度亭；介质腐煌蚀；操作陈特点。2.对材质橡要求：1）较高枪的强度碧；2）良好律的塑性晶、韧性掠和冷弯躺性能；3）较低尼的缺口醋敏感性专；4）良好扶的焊接转性能和仰其他工版艺性能充；5）良好的次冶金质量闭。693.常用的材混料：锅炉钢——20g；12Mn粉g,16建Mng,特15Mn倾Vg,1革8MnM故oNbg。容器钢——（GB15招0-19弟98《钢制压力狮容器》推荐）Q235跑-B，Q235胶-C;20R钳;16M脊nR，15M罚nVR，15M慎nVN宵bR，18M跟nMo厚NbR。4.标准：《压力容器头用钢板》GB6柄654-谜1996《压力容器恭用碳素钢宫和低合金闻厚钢板》YB/侵T40-夜87701.5伟.4不锈耐酸延钢不锈---耐肥大气腐蚀愁；耐酸---耐嘴酸及强腐宿蚀性介质逃的腐蚀。常用品种槐：1）铬弓不锈钢植---击如1Cr13浩,2C岔r13,毙0C杠r13等。第一个数段字---梁含碳量的千分数[见表1-5(下1-4）]；Cr1瘦3--顽-含铬1熄3%。◎组织饥成分：斩铬固溶悉于铁素庄体的晶赶格中形逗成固溶窜体。71◎“不锈百”的原因：在氧化鼓性介质仓中，铬登能生成闸一层稳床定而致探密的氧化膜，对钢材佛起保护作株用。◎性能鱼特点：碳的作帝用---与铬生成躺碳化铬(Cr2事3C6构)，消耗大量漏的铬。为画保证耐腐疯蚀性能，拒不锈钢中碳含量悟越低越产好。72铬的作用店：——能提高耐但腐蚀性能。实际连铬不锈誉钢的平幕均含铬泛量≥1端3%。——能提高钢斯的淬透性伍，显著提冲高钢的强鸽度、硬度痰和耐磨性盘，而塑性剥、韧性降昼低。用作受载妻荷大的耐里蚀零件，间如轴类，立活塞杆、进螺栓、浮料阀等。732）铬镍不践锈钢常用铬镍局不锈钢型嫩号:0Cr18铃Ni90Cr18鸡Ni10梢Ti式中0---含碳量苏的千分数；（见表1-5）Cr1雪8--汤-含铬量近18%殖左右；Ni9-瓜--含镍量肤9%左主右。通常以泪铬镍平倍均含量打“18厌-8”芬标志这案种钢。组织特征：C、Cr、Ni固溶于奥夹氏体晶格栏中，是单一的奥项氏体组织。74性能特点素:①耐腐蚀性侨好※Cr含量≥惑13%睡，表面纯形成氧化膜；※组织汤为单一的奥属氏体，在电解广液中不能尤形成微电吵池，避免艰了电化学屯腐蚀。②力学性慢能优异。[见P29志8附录五泼]③在40厘0～85北0℃期间贸，碳生成换碳化铬在桥晶界析出劫，使晶界挖附近贫铬到（铬含量旷低于12伪%）导致晶间腐会蚀。！不能反复族施焊，否令则必须进堆行热处理。④不耐氯离脱子腐蚀。751.5.旅5耐热钢高温环境昏---原笨油加热、剩裂解、催璃化等。如贡转化炉炉咱管，工作温乒度为6件50～800℃。碳钢使枝用温度狼一般在兽400公℃以下。如20钢趟500摔℃时屈服陪点只有5隆0MPa,变得很软剩，钢中的Fe3C分解出石浩墨碳（石墨化爬过程）；同爬时钢表组面生成拐氧化皮巾，层层救剥落。——碳钢在高写温下强度毙和抗氧化推性均下降。76高温设饰备对材貌料的要篇求：①化学稳定筐性。——抵恩抗高温气但体（O2、H2S、S丸O2等)腐蚀躺的能力。臣钢的表面受能生成致区密的氧化膜。抗氧化钢——抗高忘温氧化，吐强度不高扫。Cr1慕3Si鸡Al,着Cr建25T搏i,聪Cr贴25N独i12等。②热强性。——诊抗高温蠕凤变能力。热强钢——抗蠕段变，有一富定抗氧化挪能力。贫1主2CrMo梦,Cr5思Mo,1稠Cr18袭Ni9T些i,Cr纹25Ni改20等。77元素Cr—提高抗氧化性，强化糕并稳定金亭相组织。Mo—提高高温强蹦度，强化应并稳定件金相组卫织，提浑高再结浙晶温度悦。Ni—形成奥氏体组疗织，提高虹高温强极度和耐默腐蚀性倚。Ti—稳定金陆相组织术，不锈陆钢中能减少铬与然碳的化合仁。Al,箩Si—提高高温抗氧航化性，本身生祥成致密的乖氧化膜。各元素的青作用：781.5耀.6低温用积钢低温环润境——罗天然气维液化、赤空气分房诚离、润欺滑油脱喘脂、轻纱烃回收宏等。普通碳钢摧在低温下猾（-20℃安以下）变脆苦，冲击显韧性显门著下降赖。低温用爷钢的组尝织成分搬特点：※一般低温雷（-40~昼-20℃)钢——含碳量很涝低的铁俱素体组织，再药加入适量带的Mn、非Al、考Ti、睬Nb、侍Cu、结V、N等元素化。如16MnD梅R,0子9Mn盾NiD签R等。※深冷（-40℃以下)用钢——含碳量低的伪奥氏体组织。冬如1讲5Mn2远6Al末4。791.5斑.7钢材的品星种和规格1）钢巾板[P320附录十巧]2）钢管俩[P30壮6附录七脏]※无缝钢管表示法：如f21予9×1座0其中2唉19-钢管的外径锐,mm；10-钢管名义帐壁厚,mm。※有缝钢管由板卷贩焊接而恒成。用捧于水管枯，蒸汽桃管等。如1吋要,1/4亡吋,3/尾4吋等.803）型衔钢圆钢方钢扁钢等边角钢不等边对角钢工字钢槽钢814）铸钢占和锻钢钢水铸桃造成型你---呆铸钢。如：ZG20航0-40犹0式中20甚0-屈服页点400达-抗拉川强度。精密铸宏造！钢坯锻扫压成型---援锻钢821.6有色金叫属材料1.6.卵1铝及其合讽金1.特性：1）密度孩小，体省轻；2）导电沃、导热刚性好。誓不产生犬火花；3）塑性谷高，强榆度低；4）易冷系加工，死可焊，蝴可铸；5）耐低声温；6）一定夺的耐腐烂蚀性；7）不污染营食物。831）纯铝：杯高纯铝——L司01，L02（浓硝忘酸设备均）；工业纯铝—L1，L2，L4（换热器具，塔，储瓦罐，深冷请设备等）勤。2）铸造铝——ZL（泵，锅阀门，放离心机疤等）。3）防锈挂铝——L害F（深冷设断备，分离脑塔等）。2.常用铝描材：841.6.丧2铜及其雀合金1.纯铜（紫径铜）特性：1）塑性惕好，导童电性好覆，导热压好；2）低温眨下保持建较高塑坏性和冲拳击韧性极；3）耐低碗浓度酸幻玉。用场：霸深冷装条置；密宴封垫片亦。常用材槐料：T2，T3，T4，TUP（用磷脱亲氧的无氧往纯铜）。852.黄铜——铜与锌虑的合金判。特性：碑铸造性曲能好；酷较高的垮力学性娇能；易革切削加按工；可跨焊接；库耐蚀性帜较好；次有应力巨腐蚀开巷裂倾向肃。化工常幕用材料通：H80,故H68,治H62等。铜含量%代号863.青铜常用材驰料：锡慨青铜（拔铜锡合艘金）——铸造青铜价用场较多车。特点：逃良好的吉耐腐蚀价性，耐哭磨性。用场：泵贤壳，轴承愿，涡轮，贸阀门等。871.6.饼3钛及其匆合金特点：1）密度挖不大而惹强度高岗；2）耐腐蚀抱性能近乎确或超过不帜锈钢；3）耐热。用场：航过空工业，词化学工业疮。881.7非金属上材料1.7.苦1无机非你金属材珍料1.化工陶隙瓷特点：1）良好务的耐腐火蚀性能督；2）足够的拾不透性、献耐热性；3）一定的泉机械强度悦；4）性脆狮易裂，围导热性减差。用场：化刻工陶瓷设形备及管道茂，管件等屑。892.化工搪瓷——含高硅路的瓷釉爹经900位℃煅烧，密窝着在金属姓胎表面而齐成。特点：1）优良的昏耐腐蚀性馒能；2）优良的专电绝缘性济能；3）易碎裂糖。用场：骂搪瓷设司备，如遇反应釜省、储罐筑、换热如器、塔晕、阀门奶等。901.7矮.2有机非金仇属材料1.工程塑料高分子合梁成树脂+填料——提高力土学性能赔；增塑剂——降低硬度啊和脆性；稳定剂——延缓老伴化；固化剂——加快固化兰速度。特点：1）良好译的耐腐近蚀性能亦；2）一定里的机械妄强度；3）密度彻不大；4）价格较荣低。91常用材订料：硬聚氯乙纺烯塑料聚乙烯塑吃料耐酸酚住醛塑料聚四氟斩乙烯塑婚料玻璃钢2.涂料——高分子宋胶体的辰混合物劲溶液。用途：设福备防腐常用涂弟料：防锈漆；底漆；大漆；环氧树脂颤漆；酚醛树必脂漆。摧等。923.不透性醉石墨——各种树脂俯侵汲石墨那，消除孔捉隙而成。特点：1）较高磁的化学毕稳定性葛和良好欲的导热皇性，热罗膨胀系诸数小，浴耐温度娘急变性崭好；2）不污膛染介质庭；3）加工性捷能好，相个对密度小焰；4）力学织性能较交低，性瞒脆。用场：源腐蚀性元强的换懒热器；寒泵，管首道，机翠械密封阔环，爆匙破片等五。931.8化工设备削的腐蚀及助防腐措施1.8.反1金属的腐访蚀1.金属腐双蚀的评犹定方法删：1）质量娘变化评器定法——试验测诞定，单糖位表面矮、单位惜时间腐下蚀引起污的质量旷变化量锯。2）腐蚀叨深度评则定法——用每年金破属厚度的谈减少量表注示腐蚀速龄度。942.化学腐凡蚀——金属遇轧到干燥篇气体或沉非电解岂质溶液亦发生的希腐蚀。特点：1）腐蚀产擦物在金属析表面；2）腐蚀过筝程中无电必流产生。腐蚀产暑物特性望：1）致密学而稳定蚀，与金宣属结合猎牢固——钝化膜——钝化作际用；2）不稳定滔，与金属园结合不牢旗固——脱落——活化作呢用。95（1）金属的逮高温氧化急及脱碳——金排属在高妖温下的束气体腐告蚀。解决方法躁：冶炼时营加入铬，窗硅或铝——不起皮否钢96脱碳反渔应：Fe3C+O2=3Fe耕+CO2Fe3C+C蛋O2=3F肿e+C黑OFe3C+H2O=3F魄e+CO途+H2温度＞700℃时——脱碳作尖用。力学性析能下降摊。97（2）氢腐条蚀铁碳合金盯发生氢腐膝蚀的开始量温度和压乏力：压力/MPa温度/℃压力/MPa温度/℃3~10300~28030~40220~21010~20270~24040~60210~20020~30230~22060~80200~190第一阶峰段：氢酱脆——以原子状枣态侵入钢贝材内部，之聚集，使待钢变脆。蔬与氢在钢做中的溶解屠度成正比管。98第二阶穷段：氢句侵蚀——发生化学碧反应：Fe3C+2H2=3Fe杠+CH4危害：1）甲烷在房诚晶界聚集膊，成为裂床纹源；2）甲烷布在钢材漆表面鼓欧泡，降邪低力学剑性能；3）渗碳凑体还原惊为铁素翠体，体指积减小卡，产生鸡组织应帆力，促宿进裂纹榨扩展。总又提供逼氢和甲矛烷聚集梁条件，矮加重氢攻侵蚀——钢材组译织成为齐网格。993.电化学腐拍蚀——金属与狱电解液绳接触发矮生电化呢学反映暴。三个环谷节：100发生电化笋学腐蚀必庄备条件：1）同一金贷属中有不砌同电位的勤组织成分设或存在不弄同电位的柜金属；2）阳极寒和阴极筹互相连拖接；3）阳极投和阴极乳同处在猜连通的滋电解液悟中。1011.8.率2晶间腐蚀扣和应力腐正蚀——均属于电交化学腐蚀森。1.晶间腐蚀腐蚀性介顶质沿晶粒悠间渗入金贝属深处，存腐蚀破坏帖金属晶粒命间的结合欣力，使之躁强度和塑榨性完全丧型失。——“内部瓦摔解”作君用。不锈钢有麻晶间腐蚀座可能：在450~疤850携℃之间，生拴成(Cr·概Fe)23C6，