化工設(shè)備機(jī)械礎(chǔ)(第一章)

1、fundamental chemical process equipment化工設(shè)備： 開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為應(yīng)力，稱(chēng)為“屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)”s ss 從開(kāi)始加載到發(fā)生斷裂所從開(kāi)始加載到發(fā)生斷裂所能達(dá)到的最大應(yīng)力值，叫做能達(dá)到的最大應(yīng)力值，叫做抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 s sb p 定義：金屬材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。定義：金屬材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。p 舉例：舉例：鍛件裂紋鍛件裂紋卷板裂紋卷板裂紋焊縫熱影響區(qū)裂紋焊縫熱影響區(qū)裂紋y )y )積。斷裂后試件的最小截面試件的原始截面積；式中kkffff000f%100y 布氏硬度試驗(yàn)示意圖： ： estll 1

2、 b 1b 1l l = 其中bbbbb1 lllll1 普通鋼優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼碳素鋼合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼低合金鋼中合金鋼高合金鋼沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼建筑鋼結(jié)構(gòu)鋼彈簧鋼軸承鋼工具鋼特殊性能鋼 式中：式中：q q普通碳鋼，普通碳鋼，“屈服屈服”的拼音首位字母。的拼音首位字母。 235235材料屈服點(diǎn)（材料屈服點(diǎn)（mpa)mpa) a,b,c,d a,b,c,d鋼材質(zhì)量等級(jí)，越后越高。鋼材質(zhì)量等級(jí)，越后越高。 f f沸騰鋼沸騰鋼 q235-a,f08f20r16mnr1cr18ni9鋼號(hào)鋼號(hào)種類(lèi)種類(lèi)含碳量含碳量% %合金元素含量（合金元素含量（% %）符號(hào)意義符號(hào)意義q235-afq235-a

3、f普通碳素甲普通碳素甲類(lèi)鋼類(lèi)鋼f f：沸騰鋼：沸騰鋼q:q:鋼材屈服點(diǎn)鋼材屈服點(diǎn)q235-aq235-a普通碳素甲普通碳素甲類(lèi)鋼類(lèi)鋼a:a:甲類(lèi)鋼甲類(lèi)鋼20g20g優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)鋼0.2%0.2%g:g:鍋爐鋼鍋爐鋼16mn r16mn r普通低合金普通低合金鋼鋼0.16%0.16%1.5%1.5%r:r:容器鋼容器鋼20mnmo20mnmo普通低合金普通低合金鋼鋼0.2%0.2%mnmo1.5%mnmo1.5%16mndr16mndr普通低合金普通低合金鋼鋼0.16%0.16%mn:1.5%mn:1.5%d:d:低溫鋼低溫鋼14cr1mo14cr1mo普通低合金普通低合金鋼鋼0.

4、14%0.14%cr:0.9-1.3%;mo:1.5%cr:0.9-1.3%;mo:1.5%0cr130cr13鉻不銹鋼鉻不銹鋼0.08%0.08%cr:13%cr:13%1cr18ni9ti1cr18ni9ti奧氏體不銹奧氏體不銹鋼鋼0.1%0.1%cr:18%;ni:9%;ti:1.5%cr:18%;ni:9%;ti:1.5%00cr19ni1000cr19ni10奧氏體不銹奧氏體不銹鋼鋼0.03%0.03%cr:19%;ni:10%cr:19%;ni:10%鋼號(hào)鋼號(hào)種類(lèi)種類(lèi)含碳量含碳量% %合金元素含量（合金元素含量（% %）符號(hào)意義符號(hào)意義q235-a,fq235-a,f普通碳素鋼普通

5、碳素鋼f f：沸騰鋼：沸騰鋼q:q:鋼材屈服點(diǎn)鋼材屈服點(diǎn)q235-aq235-a普通碳素鋼普通碳素鋼a:a:甲類(lèi)鋼甲類(lèi)鋼20g20g優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼0.2%0.2%g:g:鍋爐鋼鍋爐鋼16mn r16mn r低合金鋼低合金鋼0.16%0.16%1.5%1.5%r:r:容器鋼容器鋼20mnmo20mnmo低合金鋼低合金鋼0.2%0.2%mnmo1.5%mnmo1.5%16mndr16mndr低合金鋼低合金鋼0.16%0.16%mn:1.5%mn:1.5%d:d:低溫鋼低溫鋼14cr1mo14cr1mo低合金鋼低合金鋼0.14%0.14%cr:0.9-1.3%;mo:1.5%cr:0.9-1.

6、3%;mo:1.5%0cr130cr13特殊性能鋼特殊性能鋼0.08%0.08%cr:13%cr:13%1cr18ni9ti1cr18ni9ti特殊性能鋼特殊性能鋼0.1%0.1%cr:18%;ni:9%;ti:1.5%cr:18%;ni:9%;ti:1.5%00cr19ni1000cr19ni10特殊性能鋼特殊性能鋼0.03%0.03%cr:19%;ni:10%cr:19%;ni:10%鋼號(hào)鋼號(hào)種類(lèi)種類(lèi)含碳量含碳量% %合金元素含量（合金元素含量（% %）符號(hào)意義符號(hào)意義q235-b普通碳素普通碳素乙類(lèi)鋼乙類(lèi)鋼f f：沸騰鋼：沸騰鋼q:q:鋼材屈服點(diǎn)鋼材屈服點(diǎn)q235-ar普通碳素普通碳素甲

7、類(lèi)容器甲類(lèi)容器鋼鋼r:r:容器鋼容器鋼16mng普通低合普通低合金鋼金鋼0.16%0.16%mn:1.5%mn:1.5%g:g:鍋爐鋼鍋爐鋼18nbb普通低合普通低合金鋼金鋼0.18%0.18%nb:1.5%nb:1.5%b:b:半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼18mnmonbr普通低合普通低合金鋼金鋼0.18%0.18%mn.mo.nb:1.5%mn.mo.nb:1.5%09mnnidr普通低合普通低合金鋼金鋼0.09%0.09%mn.ni:1.5%mn.ni:1.5%r:r:容器鋼容器鋼06mnnb普通低合普通低合金鋼金鋼0.06%0.06%mn.nb:!.5%mn.nb:!.5%2cr13鉻不銹鋼鉻不銹

8、鋼0.2%0.2%cr13%cr13%12cr2mo1普通低合普通低合金鋼金鋼0.12%0.12%cr:1.5cr:1.52.49%;2.49%;mo:0.9mo:0.91.3%1.3%0cr18ni12mo2ti奧氏體不奧氏體不銹鋼銹鋼0.08%0.08%cr:18%;ni:12%;cr:18%;ni:12%;mo:1.5mo:1.52.49%;2.49%;ti:1.5%ti:1.5%鋼號(hào)鋼號(hào)種類(lèi)種類(lèi)含碳量含碳量% %合金元素含量（合金元素含量（% %）符號(hào)意義符號(hào)意義q235-b普通碳素鋼普通碳素鋼f f：沸騰鋼：沸騰鋼q:q:鋼材屈服點(diǎn)鋼材屈服點(diǎn)q235-ar普通碳素鋼普通碳素鋼r:r:

9、容器鋼容器鋼16mng低合金鋼低合金鋼0.16%0.16%mn:1.5%mn:1.5%g:g:鍋爐鋼鍋爐鋼18nbb低合金鋼低合金鋼0.18%0.18%nb:1.5%nb:1.5%b:b:半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼18mnmonbr低合金鋼低合金鋼0.18%0.18%mn.mo.nb:1.5%mn.mo.nb:1.5%09mnnidr低合金鋼低合金鋼0.09%0.09%mn.ni:1.5%mn.ni:1.5%r:r:容器鋼容器鋼06mnnb低合金鋼低合金鋼0.06%0.06%mn.nb:!.5%mn.nb:!.5%2cr13特殊性能鋼特殊性能鋼0.2%0.2%cr13%cr13%12cr2mo1低合金鋼

10、低合金鋼0.12%0.12%cr:1.5cr:1.52.49%;2.49%;mo:0.9mo:0.91.3%1.3%0cr18ni12mo2ti特殊性能鋼特殊性能鋼0.08%0.08%cr:18%;ni:12%;cr:18%;ni:12%;mo:1.5mo:1.52.49%;2.49%;ti:1.5%ti:1.5%p 組成：組成： 95%95%以上鐵以上鐵+ +（0.050.054%4%）碳）碳+1%+1%雜質(zhì)雜質(zhì) 蠕墨鑄鐵石墨呈蠕蟲(chóng)狀蠕墨鑄鐵石墨呈蠕蟲(chóng)狀普通灰鑄鐵石墨呈片狀普通灰鑄鐵石墨呈片狀可鍛鑄鐵石墨呈棉絮狀可鍛鑄鐵石墨呈棉絮狀球墨鑄鐵石墨呈球狀球墨鑄鐵石墨呈球狀2)s2)s（有害元素有

11、害元素）。3)p3)p（有害元素有害元素）4)h4)h（有害元素有害元素） 成：碳素鋼成：碳素鋼+si+si、mnmn、cucu、 titi、v v、nbnb等元素等元素，：p 鍋爐鋼：鍋爐鋼：p 容器鋼：容器鋼：p 鍋爐鋼：鍋爐鋼：20g；12mng,16mng,15mnvg,18mnmonbg。：p 不銹耐酸鋼不銹耐酸鋼= =不銹鋼不銹鋼+ +耐酸鋼耐酸鋼p 不銹鋼：耐大氣腐蝕不銹鋼：耐大氣腐蝕p 耐酸鋼：耐酸和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的腐蝕耐酸鋼：耐酸和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的腐蝕（-40-40-20-20)：-40-40以下)： 工程塑料工程塑料涂料涂料化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕2 2）不穩(wěn)定、脫落、結(jié)合不牢固）不穩(wěn)

12、定、脫落、結(jié)合不牢固= =活化作用活化作用化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕1 1）金屬的高溫氧化及脫碳）金屬的高溫氧化及脫碳p 高溫氧化高溫氧化定義：金屬在高溫條件下的氣體腐蝕定義：金屬在高溫條件下的氣體腐蝕解決方解決方p 脫碳脫碳定義：定義：）氧化的同時(shí)，鋼還發(fā)生脫碳作用。）氧化的同時(shí)，鋼還發(fā)生脫碳作用。fe3c+o2=3fe+co2 fe3c+co2=3fe+co fe3c+h2o=3fe+co+h2 導(dǎo)致結(jié)果：力學(xué)性能下降，降低表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度導(dǎo)致結(jié)果：力學(xué)性能下降，降低表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕2 2）氫腐蝕）氫腐蝕p 定義：在高溫高壓的條件下使材料強(qiáng)度和塑性顯著降低，甚定義：在高溫高壓的條件下使材料強(qiáng)度和塑性顯著降低，甚至損壞材料的現(xiàn)象。至損壞材料的現(xiàn)象。p 鐵碳合金在高溫高壓條件下的氫腐蝕過(guò)程鐵碳合金在高溫高壓條件下的氫腐蝕過(guò)程第一階段：