第8章 化工設(shè)備材料及其選擇

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1、,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,第二篇,材料與焊接,第,8,章 化工設(shè)備材料,8.1,概 述,根據(jù)物料和工作條件選材，原則：,適用：滿(mǎn)足要求，充足的貨源。,安全：在預(yù)定壽命范圍內(nèi)有足夠的強(qiáng)度、塑性和韌性。,經(jīng)濟(jì)合理。,1,8.2,材料的性能,力學(xué)性能,物理性能,化學(xué)性能,加工性能,2,一、力學(xué)性能,材料的力學(xué)性能：材料在外力（或外加能量）的作用下抵抗外力所表現(xiàn)的行為，包括變形和抗力，即在外力作用下不產(chǎn)生超過(guò)允許的變形或不被破壞的能力,特征指標(biāo)：強(qiáng)度、塑性、硬度、彈性、韌性等,3,1,、強(qiáng)度,是固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷

2、裂的特性。,屈服：,加在材料上的載荷穩(wěn)定時(shí)，材料繼續(xù)變形的現(xiàn)象。,屈服點(diǎn)：,發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力，常用單位,-,MPa,，符號(hào),-,s,0.2,-,產(chǎn)生,0.2%,殘余伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，,P,-,力，,F,-,面積,抗拉強(qiáng)度：,材料在拉伸條件下，發(fā)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力。符號(hào),-,b,，,單位,-,MPa,屈強(qiáng)比,=,s,/,b,4,蠕變：,材料在一定的溫度和應(yīng)力作用下產(chǎn)生緩慢塑性變形的現(xiàn)象。即應(yīng)變隨著時(shí)間的增加而增加。,蠕變極限：材料在一定溫度下抵抗緩慢塑性變形發(fā)生的能力。,符號(hào),-,n,，,單位,-,MPa,。表示：在工作溫度下達(dá)到規(guī)定變形速度（,v,=110,-5,mm/mm,.,h,）的應(yīng)

3、力值或在工作溫度下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生規(guī)定的,變形量,的應(yīng)力值（,10,萬(wàn),h,，,1%,的變形量）,疲勞極限：,-1,在交變載荷下循環(huán)試驗(yàn),10,6,-10,8,次不發(fā)生,斷裂,的最大應(yīng)力。,要點(diǎn)：時(shí)間（很短、很長(zhǎng)）、應(yīng)力（最大、,最小,）、形變量（規(guī)定量、斷裂）,5,2,、塑性,材料在,斷裂前,發(fā)生不可逆永久變形的能力,延伸率,斷面收縮率,冷彎角：,120,、,180,，是否出現(xiàn)裂紋？,化工設(shè)備材料一般要求,5,= 10% - 20%,，,L / d = 5,6,3,、硬度,-,局部抵抗能力,在,外力,作用下，材料抵抗,局部變形,（塑性變形、壓痕、劃痕）的能力,測(cè)量方法（壓入硬度）,：,測(cè)定一

4、定的壓力（,F,）和規(guī)定的壓頭所形成的壓痕深度或面積。,布氏硬度：,HBS-,鋼球,(650),其他：,維氏硬度,(HV),和肖氏硬度,(HS),反映材料彈性、強(qiáng)度與塑性的,綜合,性能指標(biāo),7,4,、沖擊韌性,沖擊韌度,k,，,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,k,值不得低于,30J/cm,2,8,二、物理性能,比熱容（,c,）,熔點(diǎn)（,t,m,）,密度（,r,）,線(xiàn)膨脹系數(shù)（,l,）,導(dǎo)電性（,）,熱導(dǎo)率（,）,磁性,彈性模量（,=,E,）,應(yīng)力與應(yīng)變比,泊松比（,0.3,）,橫收與縱伸比,9,三、化學(xué)性能,1,、耐腐蝕性,金屬和合金對(duì)周?chē)橘|(zhì)侵蝕的抵抗能力,

5、2,、抗氧化性,高溫氧化，降低表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度，選耐熱材料,10,四、加工工藝性能,1,、可鑄性：收縮與偏析,2,、可鍛性,3,、焊接性,4,、可切削加工性,11,8.3,碳鋼與鑄鐵,1.4,碳鋼與鑄鐵,“鐵碳,合金,”由,鐵,(95,),和,碳,(,0.05,4,),及,雜質(zhì),(,1,),所組成合金,鋼,:,含碳量,0.02,2,鑄鐵,:,含碳量大于,2,純鐵,(,工業(yè)純鐵,):,含碳量小于,0.02,*,含碳量大于,4.3,的鑄鐵極,脆,13,一、鐵碳合金的組織結(jié)構(gòu),1,、金屬的組織與結(jié)構(gòu),在金相顯微鏡下看到的金屬的晶粒，簡(jiǎn)稱(chēng)組織,14,電子顯微鏡觀察到金屬原子各種規(guī)則排列，稱(chēng)為金屬的

6、晶體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)結(jié)構(gòu),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(qiáng)度高于前者,。,15,鑄鐵：碳以石墨形式存在，有不同的組織形貌。,球墨鑄鐵強(qiáng)度最高；細(xì)片狀石墨次之；粗片狀石墨最差。,16,2,、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,-Fe,：體心立方晶格的純鐵稱(chēng),-Fe,：面心立方晶格的鐵稱(chēng)為,-Fe,加熱變?yōu)?-Fe,，高溫下的,-Fe,冷卻變?yōu)?-Fe,。,同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：在固態(tài)下晶體構(gòu)造隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象,純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是在,910,恒溫下完成的。在固態(tài)下重新排列、結(jié)晶過(guò)程。是鋼進(jìn)行熱處理的依據(jù)。,17,3,、碳鋼的基本組織,碳在鐵中的存在形式有固溶體、化合物和

7、混合物三種。,這三種不同的存在形式，形成了不同的碳鋼組織。,18,（,1,）鐵素體：,碳溶解在,-Fe,中形成固溶體稱(chēng)鐵素體,(F),（,2,）奧氏體：,碳溶解在,-Fe,鐵中形成固溶體稱(chēng)奧氏體,(A),（,3,）滲碳體：,碳和鐵形成一種化合物（,Fe,3,C,）,（,4,）,珠光體,(P),：,鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物,（,5,）,萊氏體,(L),：,珠光體和初次滲碳體的共晶混合物,（,6,）,馬氏體,(M),：,碳原子在,a-Fe,中過(guò)飽和的固溶體,19,二鐵碳合金狀態(tài)圖,20,三、碳鋼,1,、常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼材性能的影響,（,1,）硫：有害元素,（,2,）磷：有害元素,（,3,）錳：脫

8、氧劑，有益元素,（,4,）硅：脫氧劑，有益的元素,（,5,）氧：有害元素,（,6,）氮：硬度、強(qiáng)度提高，易析出，固氮處理可消除時(shí)效傾向,（,7,）氫：氫脆、白點(diǎn)等缺陷,21,2,、分類(lèi)與編號(hào),按,用途：建筑及工程用鋼、結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼和特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼）,按含碳量：低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼,按脫氧方式：鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼,按品質(zhì)：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,22,（,1,）普通碳素鋼,Q235-A,，,屈服強(qiáng)度數(shù)值（,MPa,）,質(zhì)量等級(jí),A,，,B,，,C,，,D,。,脫氧方法為,F,，,b,，,Z,，,TZ,。,化工壓力容器用鋼一般選用鎮(zhèn)靜鋼。,普通碳素鋼有,Q195,、

9、,Q215,、,Q235,、,Q255,及,Q275,五個(gè)鋼種。,23,（,2,）優(yōu)質(zhì)碳素鋼,S,0.03%,0.045%,；,P,0.04%,08,、,10,、,15,、,20,、,25,、,30,、,35,、,40,、,45,、,50,、,80,等。平均含碳量的萬(wàn)分之幾。,45,號(hào)鋼中含碳量平均為,0.45%(0.42%,0.50%),。,45Mn,，,錳含量較高的優(yōu)質(zhì)非合金鋼。,24,優(yōu)質(zhì)低碳鋼（含,C,0.25%,），,如,08,、,10,、,15,、,20,、,25,；塑性好，焊接性能好，殼體、接管。,優(yōu)質(zhì)中碳鋼（含,C,量,0.3%,0.60%,）,如,30,、,35,、,40,、

10、,45,、,50,與,55,；,45,號(hào)鋼攪拌軸,優(yōu)質(zhì)高碳鋼（含,C,0.6%,），,如,60,、,65,、,70,、,80,。,60,、,65,鋼主要用來(lái)制造彈簧，,70,、,80,鋼用來(lái)制造鋼絲繩等。,25,（,3,）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,S,0.02%,0.03%,；,P,0.025%,，,均,0.03%,。,它的表示方法是在優(yōu)質(zhì)鋼號(hào)后面加一個(gè),A,字，如,20A,。,26,3,、碳鋼的品種及規(guī)格,品種：鋼板、鋼管、型鋼、鑄鋼和鍛鋼,（,1,）鋼板（壓力容器用熱扎厚鋼板）,4mm,6mm,厚度間隔為,0.5mm,6mm,30mm,厚度間隔為,lmm,30mm,60mm,厚度間隔為,2mm,一般碳素

11、鋼板材有,Q235-A,、,Q235-AF,、,08,、,10,、,15,、,20,等。,27,（,2,）鋼管,無(wú)縫鋼管和有縫鋼管。,無(wú)縫鋼管有冷軋和熱軋。,普通無(wú)縫鋼管常用材料有,10,、,15,、,20,等。,專(zhuān)門(mén)用途的無(wú)縫鋼管，如熱交換器用鋼管、石油裂化用無(wú)縫管、鍋爐用無(wú)縫管等。有縫管、水煤氣管，分鍍鋅,(,白鐵管,),和不鍍鋅,(,黑鐵管,),兩種。,28,（,3,）型鋼,有圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼（等邊與不等邊）、工字鋼和槽鋼。,圓鋼與方鋼主要用來(lái)制造各類(lèi)軸件；,扁鋼常用作各種槳葉；,角鋼、工字鋼及槽鋼可做各種設(shè)備的支架、塔盤(pán)支承及各種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。,29,（,4,）鑄鋼和鍛鋼,鑄鋼用,Z

12、G,表示，,ZG25,、,ZG35,等，用于制造各種承受重載荷的復(fù)雜零件，如泵殼、閥門(mén)、泵葉輪等。,鍛鋼有,08,、,10,、,15,、,、,50,等牌號(hào)。石油化工容器用,20,、,25,等制作管板、法蘭、頂蓋等。,30,四、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(mǎn)足所要求的物理、化學(xué)與力學(xué)性能，稱(chēng)為熱處理。,31,1,、退火和正火,退火：,緩慢加熱到臨界點(diǎn)以上的某一溫度，保溫一段時(shí)間，隨爐緩慢冷卻。,目的：,細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能；降低硬度、提高塑性、便于冷加工；消除部分內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形。,正火,是置于空氣中冷卻。晶粒變細(xì)，韌性可顯著提高。,鑄、鍛件切削加工前

13、一般進(jìn)行退火或正火。,32,2,、淬火和回火,加熱至淬火溫度,(,臨界點(diǎn)以上,30,50),，并保溫一段時(shí)間，后投入淬火劑中冷卻。,淬火后得到的組織是馬氏體。增加硬度、強(qiáng)度和耐磨性。,淬火劑有空氣、油、水、鹽水，冷卻能力遞增。,碳鋼在水和鹽水中淬火，合金鋼在油中淬火。,33,回火是淬火后進(jìn)行的一種較低溫度的加熱與冷卻熱處理工藝。,回火可以降低或消除零件淬火后的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。,在,150,250,范圍內(nèi)的回火稱(chēng)“低溫回火”。,回火馬氏體有較高的硬度和耐磨性，內(nèi)應(yīng)力和脆性有所降低。刃具、量具，要進(jìn)行低溫回火處理。,34,中溫回火溫度是,300,450,。,有一定的彈性和韌性，并有較高硬度。,軸

14、類(lèi)、刀桿、軸套等進(jìn)行中溫回火。,高溫回火溫度為,500,680,。,綜合性能：強(qiáng)度、韌性、塑性等都較好,淬火加高溫回火習(xí)慣上稱(chēng)為“調(diào)質(zhì)處理”。,用于各種軸類(lèi)零件、連桿、齒輪、受力螺栓等。,35,時(shí)效熱處理：材料經(jīng)固溶處理或冷塑變形后，在室溫或高于室溫條件下，其組織和性能隨時(shí)間而變化的過(guò)程。,時(shí)效可進(jìn)一步消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件尺寸，它與回火作用相類(lèi)似。,36,3,、表面淬火,使零件表面層比心部具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，而心部則具有一定的韌性。,37,4,、化學(xué)熱處理,有滲碳、滲氮,(,氮化,),、滲鉻、滲硅、滲鋁、氰化,(,碳與氮共滲,),等。,滲碳、氰化可提高零件的硬度和耐磨性；,

15、滲鋁可提高耐熱、抗氧化性；,氮化與滲鉻的零件，表面比較硬，可顯著提高耐磨和耐腐蝕性；,滲硅可提高耐酸性等。,38,五、鑄鐵,含碳量,2%,以上，含有,S,、,P,、,Si,、,Mn,等雜質(zhì)。,脆性材料，抗拉強(qiáng)度較低，但有良好鑄造性、耐磨性、減振性及切削加工性。,在一些介質(zhì),(,濃硫酸、醋酸、鹽溶液、有機(jī)溶劑等,),中有相當(dāng)好的耐腐蝕性能。,鑄鐵可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和特殊性能鑄鐵等。,39,1,、灰鑄鐵,2.7%,4.0%,，片狀石墨形式，斷面暗灰色。,有優(yōu)良的鑄造性、減振性能，支架、閥體、泵體,(,機(jī)座、管路附件等,),。,在化工生產(chǎn)中可做燒堿生產(chǎn)中的熬堿鍋、聯(lián)堿生產(chǎn)中的

16、碳化塔及淡鹽水泵等。,HT,和抗拉強(qiáng)度,s,b,值表示，如,HT100,，,其中,100,表示,s,b,100MPa,。,常用灰鑄鐵牌號(hào)有,HT100,、,HT150,、,HT200,、,HT250,、,HT300,、,HT350,。,40,2,、球墨鑄鐵,簡(jiǎn)稱(chēng)球鐵。,在強(qiáng)度、塑性和韌性方面大大超過(guò)灰鑄鐵，甚至接近鋼材。,用,QT,、,抗拉強(qiáng)度值、延伸率表示，如,QT400-18,，,其中,400,表示,s,b,400MPa,，,18,表示,d=18%,。,41,3,、高硅鑄鐵,有高的耐蝕性能，含硅量增加耐蝕性增加。,強(qiáng)度低、脆性大及內(nèi)應(yīng)力大，易于脆裂,熱導(dǎo)率小，線(xiàn)膨脹系數(shù)大，不適于制造溫差較

17、大的設(shè)備，否則容易產(chǎn)生裂紋。,常用于各種耐酸泵、冷卻排管和熱交換器,牌號(hào)有：,STSi11Cu2CrR,、,STSi15R,、,STSi15Mo3R,等。,42,8.4,合金鋼,在碳鋼中添加適量的一種或多種合金元素，得到或改善某些性能。,一、分類(lèi)與編號(hào),按合金元素總含量分：,合金含量,10%,，高合金鋼,43,按,用途分：,合金結(jié)構(gòu)鋼,調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、表面硬化鋼,低碳馬氏體鋼、非調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,合金工具鋼,特殊性能鋼,不銹鋼和耐熱鋼等,44,一種是漢字牌號(hào)，如,35,鉻鉬；,另一種是用國(guó)際化學(xué)符號(hào)，如,35CrMo,。,表示含碳量平均為萬(wàn)分之三十五,(,或,0.35%),，含,Cr,、,Mo,在,1%

18、,左右。,當(dāng)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù),1.5%,、,2.5%,，,3.5%,時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為,2,、,3,、,4,。如,36Mn2Si,。,45,二、合金元素對(duì)鋼的影響,1,、鉻,:,提高耐腐蝕性能和抗氧化性能。,2,、錳：提高強(qiáng)度和提高低溫沖擊韌性。,3,、鎳：提高淬透性，有很高的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。提高耐腐蝕性和低溫沖擊韌性。,4,、硅：提高強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度、耐熱性及耐,H2S,等介質(zhì)的腐蝕性。,5,、鋁：提高沖擊韌性、抗氧化性和耐熱性。,6,、鉬：提高高溫強(qiáng)度、硬度、抗氫腐蝕。,7,、釩：于固溶體中提高高溫強(qiáng)度。,8,、鈦：可提高強(qiáng)度、韌性、耐熱性。,9,、稀

19、土元素,47,低合金鋼及化工設(shè)備用特種鋼,碳含量通常小于,0.25%,。,有較高的屈服強(qiáng)度（,300,1000MPa,）,和屈強(qiáng)比（,s,s,/s,b,=0.65,0.95,），,較好的冷熱加工性能、良好的焊接性能，較低的冷脆傾向以及較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。,48,低合金高強(qiáng)度鋼按性能和用途分類(lèi),高強(qiáng)度鋼、低溫鋼和耐蝕鋼,1,、高強(qiáng)度鋼,350MPa,強(qiáng)度級(jí),，,典型牌號(hào)為,16Mn,；,400MPa,強(qiáng)度級(jí),，,典型鋼號(hào)為,14MnMoV,500MPa,強(qiáng)度級(jí),，,典型,12MnNiCrMoVCu,用于船舶、車(chē)軸、壓力容器、鍋爐、輸送管線(xiàn)等的焊接結(jié)構(gòu)件。,49,2,、低溫鋼,主要有,0

20、9Mn2V(-70),、,06MnNb(-90),3,、,耐蝕鋼,10MnPNbRE,鋼耐海洋大氣及海水腐蝕，,12MnAlV,鋼制造煉油廠(chǎng)耐高溫硫化氫設(shè)備。,50,大型化工容器,16MnR,，,質(zhì)量比碳鋼輕,l/3,；,與碳鋼相比，用,15MnV,制造球形貯罐可節(jié)省鋼材約,45%,。,根據(jù)容器的具體操作條件,(,溫度、壓力,),和制造加工,(,卷板、焊接,),要求，選用,51,四、專(zhuān)業(yè)用鋼,鍋爐用鋼，壓力容器用鋼、焊接氣瓶用鋼等。,在鋼號(hào)后面分別加注,g,、,R,或,HP,等，如,20g,、,16MnR,和,15MnVHP,等。 。,質(zhì)地均勻、雜質(zhì)含量低，能滿(mǎn)足某些力學(xué)性能的特殊檢驗(yàn)項(xiàng)目要求

21、。,52,五、特殊性能鋼,不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金及低溫用鋼,1,、不銹鋼,不銹鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱(chēng)，也稱(chēng)不銹耐酸鋼,不銹鋼：耐空氣、蒸汽和水等弱腐蝕介質(zhì),耐酸鋼：耐酸、堿、鹽等強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)。,53,通常按鋼的金相組織分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體,-,鐵素體雙相不銹鋼和馬氏體不銹鋼等,54,2,、耐熱鋼和高溫合金,例如石油化工的乙烯裂解、氨的合成等，溫度往往達(dá)到,1000,以上。,300,350,即需選用耐熱鋼，一般耐熱鋼工作溫度都在,700,以下，,700,1000,用高溫合金。,55,3,、低溫用鋼,深冷分離、空氣分離等。 （溫度,-20,）,目前國(guó)外低溫設(shè)備用的鋼材主要是以高鉻鎳

22、鋼為主，也有使用鎳鋼、銅和鋁等。,我國(guó)無(wú)鉻鎳的低溫鋼材系列。,16MnDR,、,07MnNiCrMoVDR,、,15MnNiDR,、,09Mn2VDR,、,09MnNiDR,56,8.5,有色金屬材料,一、鋁及其合金,1,、變形鋁合金,（,1,）工業(yè)純鋁,（,2,）防銹鋁,:,強(qiáng)度比純鋁高,2,、鑄造鋁合金,用來(lái)鑄造管件、泵、閥門(mén)、汽缸、活塞,58,二、銅及其合金,半貴重金屬,1,、純銅（紫銅）,2,、銅合金,黃銅：銅與鋅的合金稱(chēng)黃銅,白銅：鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量低于,50%,的銅鎳合金,青銅：其它合金：錫青銅,/,無(wú)錫青銅。,59,三、鈦及其合金,鈦的密度小（,4.507g/cm,3,）、強(qiáng)度高、

23、耐腐蝕性好、熔點(diǎn)高。,四、鎳及其合金,高強(qiáng)度和塑性，好的延伸性和可鍛性。好的耐腐蝕性，用于制造處理堿介質(zhì)的化工設(shè)備。,五、鉛及其合金,硬度低、強(qiáng)度小，不宜單獨(dú)作為設(shè)備材料，只適于做設(shè)備的襯里,。,60,8.6,非金屬材料,一、無(wú)機(jī)非金屬材料,1,、化工陶瓷：耐腐蝕性、熱性和高強(qiáng)度。導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)較大。,2,、化工搪瓷：具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、力學(xué)性能和電絕緣性能，但易碎裂。,3,、 輝綠巖鑄石：對(duì)各種酸、堿、鹽都具有良好的耐腐蝕性能（除氫氟酸和熔融堿）,4,、玻璃 ：硼玻璃（耐熱玻璃）或高鋁玻璃。,62,1,、工程塑料：高分子合成樹(shù)脂加入添加劑,（,1,）硬聚氯乙烯（,PVC,）塑料,（,

24、2,）聚乙烯（,PE,）塑料,（,3,）耐酸酚醛塑料（,PF,）,（,4,）聚四氟乙烯（,PTFE,）塑料：塑料王,（,5,）玻璃鋼：玻璃纖維增強(qiáng)塑料。,2,、涂料,3,、不透性石墨：,樹(shù)脂浸漬石墨消除孔隙,二、有機(jī)非金屬材料,63,8.7,化工設(shè)備的腐蝕及防腐措施,金屬的腐蝕,化學(xué)腐蝕：,高溫氧化、鋼的脫碳、氫脆、氫腐蝕,電化學(xué)腐蝕：,腐蝕原電池、濃差極化,64,金屬腐蝕形式與防護(hù),腐蝕形式,均勻腐蝕,局部腐蝕：點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、表面下腐蝕,腐蝕防護(hù),保護(hù)層保護(hù),電化學(xué)保護(hù),腐蝕介質(zhì)處理,65,8.8,化工設(shè)備材料選擇,從設(shè)備結(jié)構(gòu)、制造工藝、使用條件和壽命等方面考慮，,而且還要從設(shè)備工作條件

25、下材料的物理性能、力學(xué)性能、耐腐蝕性能及材料價(jià)格與來(lái)源、供應(yīng)等方面綜合考慮。,66,一、材料的物理、力學(xué)性能方面,一般中、低壓設(shè)備屈服限,235,到,345MPa,級(jí)。,直徑較大、壓力較高，最好采用普低鋼，強(qiáng)度級(jí)別宜用,400MPa,級(jí)或以上。,操作溫度超過(guò),400,，還需考慮材料的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度。,壓力容器用鋼材，,d,5,不得低于,14%,。當(dāng)鋼材延伸率,d,5,18%,時(shí)，加工應(yīng)特別注意。,鋼管不宜強(qiáng)度級(jí)別過(guò)高，彎管率很關(guān)鍵，要求塑性好。,67,二、材料的耐腐蝕性,某磷肥廠(chǎng)需設(shè)計(jì)一個(gè),40m,3,濃硫酸貯罐，,可選灰鑄鐵、高硅鑄鐵、碳鋼、鉻鎳不銹鋼和碳鋼用瓷磚襯里等。,灰鑄鐵、高硅鑄

26、鐵抗拉強(qiáng)度低、質(zhì)脆，不能鑄造大型設(shè)備，故不宜采用。,碳鋼的機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)韌，焊接性能好，但稀硫酸腐蝕嚴(yán)重，故也不能采用。,不銹鋼價(jià)格比較貴，焊接加工要求較高。,碳鋼做罐殼內(nèi)襯非金屬較合適,68,三、材料的經(jīng)濟(jì)性,碳鋼與普低鋼的價(jià)格比較低廉，應(yīng)優(yōu)先選用。,考慮國(guó)家生產(chǎn)與供應(yīng)情況，因地制宜選取，品種應(yīng)盡量少而集中，以便于采購(gòu)與管理。,69,四、其他方面,壓力容器的材料選擇應(yīng)根據(jù)容器的操作條件、腐蝕情況及制造加工要求，依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB150-1998,的規(guī)定，并按,GB6654-1996,壓力容器用鋼板與,JB 4726-94,壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件的規(guī)定選用。,為了節(jié)省材料，中、高壓容器應(yīng)優(yōu)先選用普通低合金鋼（,16MnR,、,15MnVR,）。,70,一句話(huà),經(jīng)濟(jì)、有效、合理（法）,研究課題,每組,4,人結(jié)合本專(zhuān)業(yè)應(yīng)用研究一個(gè)具體材料內(nèi)容,每組,3,分鐘左右時(shí)間，,充分,準(zhǔn)備，直奔主題；,可以做,PPT,（,10,頁(yè)），查相關(guān)資料；,導(dǎo)言或總結(jié)，,1-3,個(gè)要點(diǎn)（讀后感）。,特殊情況可以給一次補(bǔ)救機(jī)會(huì),72,