工信版（中职）化工设备机械基础（5章）电子课件

YCF （中职）化工设备机械基础（5章）电子课件 1 化工设备材料 包含金属材料和非金属材料吧？ 5.1 化工设备与管路常用的金属材料 化工设备中常用的金属材料主要是钢铁材料，以及铜合金、铝合金等金属材料。 钢铁是钢和铸铁的统称，其实就是铁碳合金。 钢分为以铁和少量碳组成的碳钢，以及再加其它元素组成的合金钢两类。 红色是关键词喔 5．1．1金属材料的主要性能 （一）力学性能 材料在外力作用下表现出来的性能叫材料的力学性能。它的主要指标有强度、硬度、弹性、塑性和韧性等。 （1）强度 强度是金属材料在外力作用下，抵抗产生塑性变形和断裂的能力。常用的强度指标是屈服极限和强度极限。 ①屈服极限（s）②强度极限（b）③疲劳强度 （2）弹性与塑性 材料在外力作用下其尺寸和形状发生变化，当外力卸除，材料又恢复到原始形状和尺寸，这种特性称为弹性 材料的塑性是断裂前发生塑性变形的能力。 （3）硬度 材料抵抗更硬物体压入而产生塑性变形，包括产生压痕或划痕的能力称为硬度。 （4）冲击韧性 金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性。 （5）材料在高温和低温下的力学性能 一般金属材料在高温和低温下，其力学性能会有显著改变，表现为高温蠕变和低温脆性。 (二)物理性能 金属材料的物理性能有热膨胀性、导电性、导热性、熔点、相对密度等。 (三)化学性能 金属材料的化学性能主要是耐腐蚀性和抗氧化性。 ①耐腐蚀性 材料抵抗周围介质，如大气、水、各种电解质溶液等对其腐蚀破坏的能力叫耐蚀性。 ②抗氧化性 在高温下使用的化工设备的材料与氧气或其他气体介质如水蒸气、CO2、SO2等产生化学反应而使材料氧化。 (四)加工工艺性 化工设备制造过程中，其材料要具有适应各种制造方法的性能，即具有工艺性，它标志着制成成品的难易程度。主要性能有可焊性、可铸性、可锻性、热处理性、切削加工性和冷变形性等。一般塑性好的材料，焊接性能和冷冲压性能都好。 5．1．2 碳钢 工业上使用的金属材料一般不是纯金属，而是合金。合金是一种金属与其他金属或非金属熔合在一起的金属材料。铁与碳及少量其他元素熔合的合金为铁碳合金。它按含碳量的不同分为碳钢和铸铁。含碳量是含碳量小于2.11%的铁碳合金是碳钢。 （1）碳钢的分类 按品质：普通钢、优质钢和高级优质钢 按用途：结构钢、工具钢、特殊用途钢 （2）普通碳素结构钢 含碳量较低，杂质含量较高，是质量不高的碳钢，具有一定的力学性能。价格低廉，广泛用于要求不高的金属结构和机械零件。 国家标准规定，这类钢材按保证力学性能供应，并按屈服点将其分成不同的牌号。每种牌号又按质量分为A、B、C、D四种等级。A级、B级为普通级，C级、D级为优级。 例：Q235A （3）优质碳素结构钢 除保证钢材的力学性能和化学成份外，还严格控制硫磷含量，品质较高，多用于重要零件，应用非常广泛。 依据含碳量的不同，这种钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 ①低碳 含碳量≤0.25%，钢的强度较低，但塑性好，焊接性能好，在化工设备中广泛使用。 ②中碳 含碳量为0.30~0.60%，强度、硬度高，塑性、韧性稍差；焊接性能较差，不宜用于制造化工设备壳体。多用于制造传动设备的零件。 ③高碳 含碳量≥60%，它的强度和硬度均较高，塑性差、焊接性能差，不适于制造化工设备，常用来制造弹簧、刃具及钢丝绳等。 （4）优质碳素结构钢的牌号 ——优质在哪里？硫、磷杂质含量低。 ——两位数字，表示含碳量的万分数。例如20钢，平均含碳量0.2%。 如果优质碳素结构钢中含锰量较高，则在两位数字后标以汉字锰或Mn元素符号。 例如，20 Mn是较高含锰量优质碳素钢。 特殊用途用钢，规定在数字后加注字母。R为容器用钢，20R为含碳量0.20%普通含锰量优质碳素结构钢的压力容器用钢板。 5.1.3合金钢 ——在优质碳素结构钢中加入少量合金元素，如铬、镍、钛、锰、钼、钒等，改善了碳钢的力学性能和耐腐蚀性能等。化工常用的主要类型有低合金结构钢、合金结构钢中的不锈耐酸钢和耐热钢等。 合金结构钢的牌号：前面两位数字表示含碳量的万分数；以化学元素符号表示含有何种合金元素，合金元素后面的数字表示该元素含量的百分数，当合金元素含量小于1.5%时不标数字，平均含量为1.5~2.5% , 2.5~3.5%时，相应标注2，3…。 例如06Cr19Ni10含碳0.06%，含铬19%镍10