環(huán)保設備材料

1、1 環(huán)境保護設備材料 本章主要講環(huán)境保護設備常用材料的的基本性能，主要內(nèi)容：n1.1金屬材料金屬材料n1.2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能n1.3 無機非金屬材料無機非金屬材料n1.4 高分子材料高分子材料n1.5 復合材料復合材料n1.6 噪聲控制材料噪聲控制材料n1.7 材料的腐蝕與防護材料的腐蝕與防護n1.8 環(huán)保設備材料選擇環(huán)保設備材料選擇金屬材料金屬材料高分子材料高分子材料陶瓷材料陶瓷材料復合材料復合材料金屬基復合材料金屬基復合材料非金屬基復合材料非金屬基復合材料普通陶瓷普通陶瓷特種陶瓷特種陶瓷工程塑料工程塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠鋼鋼有色金屬及其合金有色金屬及其合

2、金鑄鐵鑄鐵環(huán)保設備材料環(huán)保設備材料1.1 金屬材料1.1.1金屬材料的分類金屬材料的分類環(huán)保設備常用的金屬材料主要有碳鋼、鑄鐵、合金鋼、不銹鋼以及部分有色金屬材料等。n1、鋼的分類n（1）按化學成分分類n%)10%)105%)5%)6.0%)55.03.0%)25.0高合金鋼（中合金鋼（量低合金鋼（合金元素總合金鋼高碳鋼（中碳鋼（低碳鋼（碳鋼CCC低碳鋼中碳鋼高碳鋼低合金鋼中合金鋼高合金鋼1.1.1 1 金屬材料金屬材料n（2）按質(zhì)量分類n按照鋼中硫（S）和磷（P）的含量可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。n普通鋼普通鋼 S0.055%；P0.045%；n優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼 S、P均應0.04%；n高

3、級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼S0.03%；P0.035%1.1.1 1 金屬材料金屬材料n（3）按用途分類n根據(jù)鋼的用途主要可分為結(jié)構鋼、工具鋼和特殊性能鋼。n結(jié)構鋼結(jié)構鋼:主要用于制造各種工程構件和機器零件。n這類鋼一般屬于低碳或中碳的碳素鋼或合金鋼。n工具鋼工具鋼:主要用于制造各種刀具、量具、模具。n這類鋼一般屬于高碳鋼或高碳合金鋼。n特殊性能鋼特殊性能鋼:是具有特殊物理性能或化學元素性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等，這類鋼n一般屬于高合金鋼。1.1.1 1 金屬材料金屬材料n2、鋼的編號n鋼的品種繁多，為了便于選擇和使用，必須制定科學的編號系統(tǒng)。編號的要求是用簡明的符號將鋼中所含元素的大致百分

4、數(shù)表示出來。有時通過編號還能說明鋼的性能特征。n（1）普通碳素結(jié)構鋼n這類鋼主要保證機械性能，故其牌號用Q+數(shù)字表示，其中“Q”為“屈”字的漢語拼音字頭，數(shù)字表示屈服強度值，n例如Q275表示屈服強度為275MPa的碳素結(jié)構鋼。若牌號后面標注A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級不同，其中A級最低，D級最高。若在牌號后標注字母F則為沸騰鋼，未加標注的為鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235-AoF表示屈服強度為235MPa的A級沸騰鋼。1.1 1.1 金屬材料金屬材料n（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼n優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼主要用于制造各種機器零件優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼主要用于制造各種機器零件n這些零件一般都要經(jīng)過熱處理以提高其機械性能。這類

5、鋼的硫、磷含量都限制在0.040%以下。n編號方法是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量為萬分之幾。n例如含碳為0.45%（萬分之四十五）左右的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼編號為45鋼；含碳0.08%左右的低碳鋼稱為08鋼等。若鋼中含錳較高則在鋼號后面附以錳的元素符號Mn如15Mn、45Mn等。1.1 1.1 金屬材料金屬材料n（3）碳素工具鋼n這類鋼的含碳量較高，一般介于0.651.35之間。它的硫、磷含量限制得更嚴格些。一般的碳素工具鋼均屬于優(yōu)質(zhì)鋼均屬于優(yōu)質(zhì)鋼。當硫、磷含量分別限制在0.030%以下時則為高級優(yōu)質(zhì)工具鋼。n碳素工具鋼的編號是以“T”（碳的漢語拼音字頭）開頭，后面標以數(shù)字表示含碳量的千分之幾。n

6、例如T8就是代表平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼；T13則代表平均含碳量為1.3%的碳素工具鋼。若為高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，則在編號最后加以A，例如T8A、T13A，1.1.1 1 金屬材料金屬材料n （4）合金結(jié)構鋼）合金結(jié)構鋼n編號：編號：“兩位數(shù)字兩位數(shù)字+元素符號元素符號+數(shù)字數(shù)字”來表示。來表示。前面的兩位數(shù)字代表鋼中平均含碳量的萬分之幾，前面的兩位數(shù)字代表鋼中平均含碳量的萬分之幾，元素符號表示鋼中所含的合金元素。元素后面的元素符號表示鋼中所含的合金元素。元素后面的數(shù)字表示該元素的平均含量的百分之幾。如果平數(shù)字表示該元素的平均含量的百分之幾。如果平均含量低于均含量低于1.5%，則不標明含

7、量。如果平均含，則不標明含量。如果平均含量大于量大于1.5%、2.5%、3.5%，則相應地以，則相應地以2、3、4等表示。等表示。n例如12CrNi3鋼，其平均含碳量為0.12%，平均含鉻量小于1.5%，平均含鎳量為3%。又如30CrMnSi鋼，其平均含碳量為0.3%，鉻、錳、硅三種合金元素的含量均小于1.5%。n若為高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構鋼，則在鋼號的最后加A字，例如20Cr12Ni14WA。1.1.1 1 金屬材料金屬材料n（5）合金工具鋼n編號與合金結(jié)構鋼相似，僅含碳量的表示方法有所不同。當合金工具鋼的平均含碳量大于或等于1.00%時，其含碳量不予標出。平均含碳量小于1.00%時，以千分之幾表

8、示。n例如：9SiCr鋼，其平均含碳量為0.9%，硅和鉻的平均含量小于1.5%。碳鋼用途舉例nQ195、Q215，用于鉚釘、開口銷等及沖壓零件和焊接構件。nQ235、Q255，用于螺栓、螺母、拉桿、連桿及建筑、橋梁結(jié)構。nQ275，用于強度較高轉(zhuǎn)軸、心軸、齒輪等。nQ345，用于船舶、橋梁、車輛、大型鋼結(jié)構。n08鋼，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷沖壓零件。n10、20鋼，常用于制造沖壓件和焊接件。也常用于制造滲碳件。n35、40、45、50鋼屬中碳鋼，經(jīng)熱處理后可獲得良好的綜合力學性能，主要用制造齒輪、套筒、軸類零件等。這幾種鋼在機械制造中應用非常廣泛。nT7、T8鋼，用于制造具有較高韌性

9、的工具，如沖頭、鑿子等。nT9、T10、T11鋼，用作要求中等韌性、高硬度的刃具，如鉆頭、絲錐、鋸條等。nT12、T13鋼，用于要求更高硬度、高耐磨性的銼刀、拉絲模具等。合金鋼用途舉例n09MnNb、16Mn、15MnTi鋼屬低合金結(jié)構鋼，用于制造橋梁、車輛、鍋爐、油罐、建筑結(jié)構和化工容器等。n14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB鋼用于制造大型船舶、重要橋梁、電站設備及鍋爐、化工、石油等中高壓容器。n20CrMnTi鋼，常用于制造汽車、拖拉機上的齒輪。n40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo鋼，用于制造重要調(diào)質(zhì)件，如主軸、曲軸、連連桿和齒輪等機械

10、零件。n65Mn、60Si2Mn鋼屬彈簧鋼，主要用于制造截面小于25mm的彈簧，如車箱板簧和機車板簧、扭桿簧等。nGCr15、GsiMnMoV鋼屬軸承鋼，主要用于制造滾動軸承的內(nèi)圈、外圈和滾動體，也可用于制造冷沖模、冷軋輥等。n1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti鋼，屬奧氏體不銹鋼，用于制造耐硝酸、冷磷酸、有機酸及鹽、堿溶液腐蝕的設備零件。nMn13鋼，屬耐磨鋼，用于制造拖拉機鏈軌板、挖掘機鏟齒、球磨機襯板、鐵路道岔等。n15CrMo、4Cr10Si2Mo鋼，屬耐熱鋼，用于制造在高溫下工作的零件或構件。3.鋼鐵材料的現(xiàn)場鑒別n（1） 火花鑒別法n根據(jù)鋼鐵材料在磨削過程中所出現(xiàn)的火花爆裂形狀、

11、流線、色澤、發(fā)火點等特點區(qū)別鋼鐵材料化學成分差異的方法，稱為火花鑒別法n碳是鋼鐵材料火花的基本元素，也是火花鑒別法測定的主要成分。由于含碳量的不同，其火花形狀不同。碳素鋼火花的特征n 通常低碳鋼火花束較長，流線少，芒通常低碳鋼火花束較長，流線少，芒線稍粗，多為一次花，發(fā)光一般，帶暗線稍粗，多為一次花，發(fā)光一般，帶暗紅色，無花粉。紅色，無花粉。碳素鋼火花的特征n 中碳鋼火花束稍短，流線較細長而多，中碳鋼火花束稍短，流線較細長而多，爆花分叉較多，開始出現(xiàn)二次、三次花，爆花分叉較多，開始出現(xiàn)二次、三次花，花粉較多，發(fā)光較強，顏色橙?；ǚ圯^多，發(fā)光較強，顏色橙。碳素鋼火花的特征n 高碳鋼火花束較短而粗

12、，流線多而細，高碳鋼火花束較短而粗，流線多而細，碎花、花粉多，分叉多且多為三次花，發(fā)碎花、花粉多，分叉多且多為三次花，發(fā)光較亮光較亮 鑄鐵的火花特征鑄鐵的火花特征n鑄鐵的火花束很粗，流線較多，一般為鑄鐵的火花束很粗，流線較多，一般為二次花，花粉多，爆花多，尾部漸粗下二次花，花粉多，爆花多，尾部漸粗下垂成弧形，顏色多為橙紅?；鸹ㄔ囼灂r，垂成弧形，顏色多為橙紅。火花試驗時，手感較軟手感較軟 合金鋼的火花特征n合金鋼的火花特征與其含有的合金元素有關。一般情況下，鎳、硅、鉬、鎢等元素抑制火花爆裂，而錳、釩鉻等元素卻可助長火花爆裂。所以對合金鋼的鑒別難掌握。n一般鉻鋼的火花束白亮，流線稍粗而長，爆裂多為

13、一次一般鉻鋼的火花束白亮，流線稍粗而長，爆裂多為一次花、花型較大，呈大星形，分叉多而細，附有碎花粉，花、花型較大，呈大星形，分叉多而細，附有碎花粉，爆裂的火花心較明亮。爆裂的火花心較明亮。n鎳鉻不銹鋼的火花束細，發(fā)光較暗，爆裂為一次花，五、鎳鉻不銹鋼的火花束細，發(fā)光較暗，爆裂為一次花，五、六根分叉，呈星形，尖端微有爆裂。六根分叉，呈星形，尖端微有爆裂。n高速鋼火花束細長，流線數(shù)量少，無火花爆裂，色澤呈高速鋼火花束細長，流線數(shù)量少，無火花爆裂，色澤呈暗紅色，根部和中部為斷續(xù)流線，尾花呈弧狀。暗紅色，根部和中部為斷續(xù)流線，尾花呈弧狀。（2） 色標鑒別法n生產(chǎn)中為了表明金屬材料的牌號、規(guī)格等，常做一

14、定的標記，如涂色、打印、掛牌等。金屬材料的涂色標志是表示鋼號、鋼種的，涂在材料一端的端面或端部。n碳素結(jié)構鋼碳素結(jié)構鋼Q235Q235鋼為鋼為紅色；紅色；n優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼2020鋼為鋼為棕色加綠色棕色加綠色，4545鋼為鋼為白色加白色加棕色棕色n合金結(jié)構鋼合金結(jié)構鋼20CrMnTi20CrMnTi鋼為鋼為黃色加黑色黃色加黑色，40CrMo40CrMo鋼鋼為為綠色加紫色綠色加紫色；n鉻軸承鋼鉻軸承鋼GCr15GCr15鋼為鋼為藍色藍色；n高速鋼高速鋼W18Cr4VW18Cr4V鋼為鋼為棕色加藍色棕色加藍色；n不銹鋼不銹鋼1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti鋼為鋼為綠色加國藍色綠

15、色加國藍色；n熱作模具鋼熱作模具鋼5CrMnMo5CrMnMo鋼為鋼為紫色加白色。紫色加白色。（3） 斷口宏觀鑒別法斷口宏觀鑒別法n低碳鋼低碳鋼:不易敲斷，斷口邊緣有明顯的不易敲斷，斷口邊緣有明顯的塑性變形特征，有微量顆粒；塑性變形特征，有微量顆粒；n中碳鋼中碳鋼:斷口邊緣的塑性變形特征沒有斷口邊緣的塑性變形特征沒有低碳鋼明顯，斷口顆粒較細、較多；低碳鋼明顯，斷口顆粒較細、較多；n高碳鋼高碳鋼:斷口邊緣無明顯塑性變形特征，斷口邊緣無明顯塑性變形特征，斷口顆粒很細密；斷口顆粒很細密；n鑄鐵鑄鐵:極易敲斷，斷口無塑性變形，晶極易敲斷，斷口無塑性變形，晶粒粗大，呈暗灰色。粒粗大，呈暗灰色。（4） 音

16、色鑒別法音色鑒別法n根據(jù)鋼鐵敲擊時發(fā)出的聲音不同，以區(qū)別鋼和鑄鐵的方法稱為音色鑒別法。n敲擊時，發(fā)出比較清脆聲音的材料為鋼，敲擊時，發(fā)出比較清脆聲音的材料為鋼，發(fā)出較低沉聲音的材料為鑄鐵發(fā)出較低沉聲音的材料為鑄鐵。（5 5）其它鑒別方法）其它鑒別方法n一般還可采用化學分析、金相檢驗以及一般還可采用化學分析、金相檢驗以及硬度試驗等手段進行鑒別硬度試驗等手段進行鑒別 使用性能使用性能工藝性能工藝性能熱處理性能熱處理性能成型工藝性能成型工藝性能焊接性能焊接性能切削加工性能切削加工性能壓力加工性能壓力加工性能機械（力學）性能機械（力學）性能化學性能化學性能金屬材料的金屬材料的基本性能基本性能物理性能物

17、理性能1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能。1.化學成分化學成分化學成分的變化對鋼材的基本力學性能如強度及塑韌性等有較大影響，對熱處理效果也有較大影響。n（1）碳（）碳（C）n主要元素。一般地，碳含量增加，強度極限和硬碳含量增加，強度極限和硬度提高，而塑性、韌性下降。當碳的含量超過度提高，而塑性、韌性下降。當碳的含量超過0.9%時，鋼的強度極限反而降低。碳含量偏高時，鋼的強度極限反而降低。碳含量偏高會對鋼的焊接性能產(chǎn)生不利影響。會對鋼的焊接性能產(chǎn)生不利影響。n（2）硫（）硫（S）n有害元素有害元素。以以FeS形式存在（熔點只有形式存在（熔

18、點只有989），），使鋼材在熱加工時容易開裂，產(chǎn)生使鋼材在熱加工時容易開裂，產(chǎn)生熱脆熱脆現(xiàn)象。現(xiàn)象。硫含量高還使材料的斷裂韌性降低。硫含量高還使材料的斷裂韌性降低。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能n（3）磷（）磷（P）n也是一種有害元素有害元素。磷能全部溶于鐵素體中，使強度和硬度增加，會導致塑性和沖擊韌性的顯著降低。使材料在低溫變脆，使材料在低溫變脆，產(chǎn)生產(chǎn)生“冷脆冷脆”現(xiàn)象。現(xiàn)象。在某些特殊用途鋼中，如含磷的銅鋼，可以提高在大氣中的耐蝕性。n（4）錳（）錳（Mn）n一種有益元素有益元素。錳是煉鋼時作為脫氧劑和合金元素加入鋼中的。由于錳可以和硫形成高熔點(1600)的硫化錳，能減

19、輕硫的有害作用，并能提高鋼的強度和硬度，是低合金鋼中的常見元素。n（5）硅（）硅（Si）n一種有益元素有益元素。作為脫氧劑和合金元素加入鋼中的。能使鋼的強度、硬度、彈性提高，而塑性、韌性降低。硅作為合金元素，可以提高鋼的耐蝕性和耐熱性，但過量的硅會惡化鋼的熱加工但過量的硅會惡化鋼的熱加工工藝性能。工藝性能。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能2. 材料的使用性能材料的使用性能（1） 化學性能化學性能化學性能是指它在所處介質(zhì)中的化學穩(wěn)定性。包括抗氧化性和耐腐蝕性。包括抗氧化性和耐腐蝕性?？寡趸允侵覆牧显诩訜帷⒐庹諘r抵抗氧化抗氧化性是指材料在加熱、光照時抵抗氧化作用的能力。耐腐蝕性是指

20、材料在使用作用的能力。耐腐蝕性是指材料在使用工藝條件下抵抗氧、水蒸氣及其他腐蝕工藝條件下抵抗氧、水蒸氣及其他腐蝕性介質(zhì)侵蝕破壞作用的能性介質(zhì)侵蝕破壞作用的能力。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能（2）物理性能）物理性能密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性、磁性以及彈性模量等。密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性、磁性以及彈性模量等。密度密度:單位體積物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度。單位體積物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度。熔點熔點:物質(zhì)從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度稱為熔點。物質(zhì)從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度稱為熔點。導熱性（導熱系數(shù)）導熱性（導熱系數(shù)）是指當溫度梯度（溫度差與器壁厚度的比值）為是指當溫

21、度梯度（溫度差與器壁厚度的比值）為1K/m，每小時通過每平方米傳熱面積傳過的熱量，單位為每小時通過每平方米傳熱面積傳過的熱量，單位為W/(mK）。）。導電性導電性:傳導電流的能力稱導電性。用電阻率衡量，單位是傳導電流的能力稱導電性。用電阻率衡量，單位是cm。 熱膨脹性熱膨脹性:材料隨溫度變化而膨脹收縮的特性稱為熱膨脹性。用線膨脹系數(shù)材料隨溫度變化而膨脹收縮的特性稱為熱膨脹性。用線膨脹系數(shù) L和體積膨脹系數(shù)和體積膨脹系數(shù)V V表示表示線膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化線膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化1時單位長度的伸縮變化值，時單位長度的伸縮變化值， V V=3 =3 L彈性模量彈性模量:是材料在彈性極限內(nèi)

22、應力與應變的比值。是材料在彈性極限內(nèi)應力與應變的比值。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能（3）機械性能（力學性能）機械性能（力學性能） 材料的機械性能主要是指材料在外力（外加材料的機械性能主要是指材料在外力（外加載荷）作用下抵抗外力所表現(xiàn)出來的性能載荷）作用下抵抗外力所表現(xiàn)出來的性能包括強度、塑性、硬度、韌性及疲勞強度等包括強度、塑性、硬度、韌性及疲勞強度等古代建筑結(jié)構古代建筑結(jié)構傳統(tǒng)具有柱、梁、檁、椽的木制房屋結(jié)構傳統(tǒng)具有柱、梁、檁、椽的木制房屋結(jié)構建于遼代（建于遼代（1056年）的山西應縣佛宮寺釋迦塔，年）的山西應縣佛宮寺釋迦塔，塔高塔高9層共層共67.31米，用木材米，用木材

23、7400噸，噸， 900多年多年來歷經(jīng)數(shù)次地震不倒，現(xiàn)存唯一木塔來歷經(jīng)數(shù)次地震不倒，現(xiàn)存唯一木塔2200年以前建造的都江堰安瀾索橋年以前建造的都江堰安瀾索橋 建于隋代（建于隋代（605年）的河北趙年）的河北趙州橋，州橋，橋長橋長64.464.4米，跨徑米，跨徑37.0237.02米，用石米，用石28002800噸噸橋梁結(jié)構橋梁結(jié)構航空航天航空航天四川彩虹橋坍塌四川彩虹橋坍塌美國紐約馬爾克大橋坍塌美國紐約馬爾克大橋坍塌1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能 試件和實驗條件：試件和實驗條件：常溫、靜載常溫、靜載1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能n儀器 壓力實驗機游標卡尺n應力應

24、變曲線n比例極限pn彈性極限en屈服極限sn抗拉強度b滑移線1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能1 1）材料的強度）材料的強度強度是材料抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強度。強度是材料抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強度。根據(jù)載荷不同，可分為拉伸強度（b），抗壓強度（bc），抗剪強度（b）和抗扭強度（t）等彈性極限值彈性極限值p p（e e）和彈性模量）和彈性模量E E：表示材料表示材料保持彈性變形，不產(chǎn)生永久變形的最大應力。保持彈性變形，不產(chǎn)生永久變形的最大應力。在彈性變形階段，在彈性變形階段， p=Ep=E，E E稱為彈性模量。稱為彈性模量。E E值越大，則材料剛度越大，即在一定應力條件

25、值越大，則材料剛度越大，即在一定應力條件下產(chǎn)生的應變越小。設計時應選下產(chǎn)生的應變越小。設計時應選E E值較高的材料。值較高的材料。屈服極限（屈服強度）屈服極限（屈服強度）s s：表示材料試樣開始：表示材料試樣開始發(fā)生明顯塑性變形時的應力。發(fā)生明顯塑性變形時的應力。單位為MPa。對于沒有明顯屈服點的材料，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%塑性變形時的應力作為屈服強度，以0.2表示。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能強度極限（拉伸強度）強度極限（拉伸強度） b b : :表示材料試樣在拉斷前所能承受的最大應力，表示材料試樣在拉斷前所能承受的最大應力，單位為單位為MPaMPa。屈強比屈強比：屈服極限和拉

26、伸強度的比值稱為屈強比。這個比值可反映材料屈服后強化能力的高低。一般高強度鋼的屈強比數(shù)值較大，低強度鋼的屈強比較小。持久強度持久強度：持久強度是材料在某一溫度下受恒定載荷作用時，在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)（如105 h）引起斷裂時的應力。用 Tt表示，單位為MPa。蠕變強度蠕變強度: :指在給定的溫度下，在規(guī)定的時間內(nèi)（如105h），使試樣產(chǎn)生的蠕變變形量不超過規(guī)定值（如1%）時的最大應力，以t表示，單位為MPa。疲勞破壞疲勞破壞: : 零件或構件在工作過程中受到方向、大小反復變化的交變應力的長期作用下，會在應力遠小于該材料的屈服強度情況下，突然發(fā)生脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。疲勞強度疲勞強度:

27、:是指材料在經(jīng)受N次應力循環(huán)而不斷裂時的最大應力，以1（純彎曲疲勞），1（扭轉(zhuǎn)疲勞）表示，單位為MPa。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能2 2）塑性）塑性斷裂前材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。斷裂前材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。用延伸率和斷面收縮率表示。延伸率（延伸率（）：在拉伸試驗中，試樣拉斷后，標距：在拉伸試驗中，試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比稱為延伸率。的伸長與原始標距的百分比稱為延伸率。 斷面收縮率（斷面收縮率（）：試樣拉斷后，縮頸處截面積的）：試樣拉斷后，縮頸處截面積的最大縮減量與原始斷面積的百分比稱為斷面收縮率。最大縮減量與原始斷面積的百分比稱為斷面收縮率

28、。材料的延伸率和斷面收縮率越大，表示材料的塑性越好。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能3)硬度硬度 硬度是材料抵抗其它物體刻劃或壓入其表面的能力硬度是材料抵抗其它物體刻劃或壓入其表面的能力叫硬度叫硬度(受壓時抵抗局部變形的能力)用標準試驗方法測得的表面硬度是材料耐磨能力的重要指標。有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）、維氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）等。布氏硬度布氏硬度 用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應的試驗力壓入試件表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑測量試樣表面的壓痕直徑，之后將測得參數(shù)代入計算公式，即可得布氏硬度值 。布

29、氏硬度一般用于材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能洛式硬度洛式硬度 是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。 HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。 HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 1HRC1/10HB。 1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能 4）材料的韌性）材料的韌性韌性

30、是材料抵抗沖擊載荷作用的能力稱為韌性。韌性是材料抵抗沖擊載荷作用的能力稱為韌性。是材料對缺口或裂紋敏感程度的反映，用來衡是材料對缺口或裂紋敏感程度的反映，用來衡量材料的抗裂紋擴展能力。量材料的抗裂紋擴展能力。沖擊韌性沖擊韌性:衡量材料韌性的指標之一。衡量材料韌性的指標之一。用帶缺用帶缺口的沖擊試樣在沖擊試驗中所吸收的沖擊功口的沖擊試樣在沖擊試驗中所吸收的沖擊功數(shù)值作為沖擊韌性值。數(shù)值作為沖擊韌性值。 1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能斷裂韌性斷裂韌性:材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展斷裂的能力材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展斷裂的能力材料的沖擊韌性可指導選材，但沖擊功不能直接用于設計計算，而且許多壓力容器

31、由于裂紋的存在也可以在塑性與沖擊韌性值足夠大的情況下發(fā)生脆性斷裂事故。為了能更科學地判斷容器是否存在較大宏觀缺陷，特別是裂紋性缺陷時是否會發(fā)生低應力脆斷，近年來已把斷裂力學中的斷裂韌性指標用于壓力容器的防脆斷設計或安全評定。這些斷裂韌性值可以衡量材料的韌性情況，即可看出存在裂紋時材料所具有的防斷能力。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能 3材料的加工工藝性能材料的加工工藝性能 材料要經(jīng)過各種加工后，才能做成設備材料要經(jīng)過各種加工后，才能做成設備或機器的零件。材料在加工方面的物理、或機器的零件。材料在加工方面的物理、化學和機械性能的綜合表現(xiàn)構成了材料化學和機械性能的綜合表現(xiàn)構成了材料的

32、工藝性能，又叫加工性能。的工藝性能，又叫加工性能。選材時必選材時必須同時考慮材料的使用與加工兩方面的須同時考慮材料的使用與加工兩方面的性能。性能。 環(huán)保設備中容器和設備主要零部件的制環(huán)保設備中容器和設備主要零部件的制造主要是造主要是焊接焊接、鍛造鍛造、切削切削、沖壓沖壓、彎彎曲曲和和熱處理工藝過程熱處理工藝過程。1.1.2金屬金屬材料的基本性能材料的基本性能（1）焊接性能（可焊性）：指被焊金屬在一定的焊接方）焊接性能（可焊性）：指被焊金屬在一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構型式的條件下，法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構型式的條件下，獲得獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。包括對

33、焊接加工的適應性。包括對焊接加工的適應性和焊接后焊接結(jié)構的使用性能。和焊接后焊接結(jié)構的使用性能。*工藝可焊性工藝可焊性:主要是指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向主要是指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向*使用可靠性使用可靠性:包括焊接接頭的機械性能及其他特殊性能包括焊接接頭的機械性能及其他特殊性能（如耐熱、耐蝕性能等）。（如耐熱、耐蝕性能等）。（2）壓力加工性能（可鍛性）壓力加工性能（可鍛性）壓力加工是使材料產(chǎn)生塑性變形的加工方法，包括軋制、壓力加工是使材料產(chǎn)生塑性變形的加工方法，包括軋制、擠壓、冷拔、鍛壓和沖壓加工。變形量小可用冷加工，擠壓、冷拔、鍛壓和沖壓加工。變形量小可用冷加工，變形量大可用熱加工。變

34、形量大可用熱加工。壓力加工性能：材料產(chǎn)生塑性變形的能力稱為壓力加工性壓力加工性能：材料產(chǎn)生塑性變形的能力稱為壓力加工性能。能。金屬承受壓力加工的能力叫金屬的可鍛性。金屬承受壓力加工的能力叫金屬的可鍛性。（3）切削加工性能：材料被切削加工的難易程）切削加工性能：材料被切削加工的難易程度。度。（4）成型工藝性：成型就是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)）成型工藝性：成型就是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下，經(jīng)外力作用產(chǎn)生塑性變形而成為所需形狀下，經(jīng)外力作用產(chǎn)生塑性變形而成為所需形狀的過程。的過程。（5）熱處理性能：金屬材料適應各種熱處理加）熱處理性能：金屬材料適應各種熱處理加工工藝的性能稱為熱處理性能。工工藝的性能稱為熱處理性能

35、。熱處理是以改熱處理是以改善鋼材的某些性能為目的，將鋼材加熱到一定善鋼材的某些性能為目的，將鋼材加熱到一定的溫度，在此溫度下保持一定的時間，然后以的溫度，在此溫度下保持一定的時間，然后以不同的速度冷卻下來的一種操作。不同的速度冷卻下來的一種操作。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能金屬材料的化學性能最主要的是指它的耐腐蝕性。材料抵抗周圍介質(zhì)對腐蝕破壞的能力稱為材料的耐腐蝕性能。材料抵抗周圍介質(zhì)對腐蝕破壞的能力稱為材料的耐腐蝕性能。耐蝕性不是材料固有不變的特性，它隨材料的工作條件而改變。1、碳鋼和普通鑄鐵的耐蝕性、碳鋼和普通鑄鐵的耐蝕性（1）耐蝕性能）耐蝕性能*在在淡水、大氣、土

36、壤、海水淡水、大氣、土壤、海水等中性介質(zhì)中都等中性介質(zhì)中都不耐蝕；不耐蝕；*在各類在各類干燥氣體和有機溶劑干燥氣體和有機溶劑等介質(zhì)中等介質(zhì)中耐蝕性良好；耐蝕性良好；*在在低濃度堿溶液及濃硫酸、濃氫氟酸等介質(zhì)中低濃度堿溶液及濃硫酸、濃氫氟酸等介質(zhì)中，碳鋼和普，碳鋼和普通鑄鐵表面能生成穩(wěn)定的膜，因而是通鑄鐵表面能生成穩(wěn)定的膜，因而是耐蝕的耐蝕的。（2）影響耐蝕性的因素：）影響耐蝕性的因素：介質(zhì)組成；鐵碳合金的成分和組織；鋼鐵熱處理條件差異。介質(zhì)組成；鐵碳合金的成分和組織；鋼鐵熱處理條件差異。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能2、 耐蝕合金鑄鐵耐蝕合金鑄鐵 在鑄鐵中加入某些合金元素

37、可以大大提高它在一些介在鑄鐵中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介質(zhì)中的耐蝕性。如質(zhì)中的耐蝕性。如添加硅、鉻、鋁等元素添加硅、鉻、鋁等元素，可使鑄鐵，可使鑄鐵表面形成連續(xù)、致密、牢固的表面膜；添加鎳能獲得表面形成連續(xù)、致密、牢固的表面膜；添加鎳能獲得耐堿性介質(zhì)腐蝕性能優(yōu)良的奧氏體鑄鐵；加稀土元素、耐堿性介質(zhì)腐蝕性能優(yōu)良的奧氏體鑄鐵；加稀土元素、鎂，能使石墨球化，從而大大改善高硅鑄鐵的力學性鎂，能使石墨球化，從而大大改善高硅鑄鐵的力學性能和工藝性能。能和工藝性能。3、耐蝕低合金鋼、耐蝕低合金鋼 耐蝕低合金鋼通常是指在碳鋼中加入合金元素的總量低于3%左右的合金。加入的合金元素種類、含量不同，所起

38、的作用不同。 根據(jù)在不同介質(zhì)中的耐腐蝕性能，可將耐蝕低合金鋼分為如下幾種：耐海洋大氣腐蝕鋼種 10MnPNbRe 、攀鋼09CuPTiRe鋼 耐海水腐蝕鋼種 鉻鋁系（如10CrAl， 10MnPNbRe 、 10CrAlNb鋼） 耐硫化氫腐蝕鋼種 耐硫化氫腐蝕的低合金稀土鋼、耐硫化氫腐蝕的低合金稀土鋼、 12MnAlV 1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能4、不銹鋼、不銹鋼 不銹鋼是鉻、鎳含量較高的合金鋼。通常把耐大氣腐不銹鋼是鉻、鎳含量較高的合金鋼。通常把耐大氣腐蝕的合金鋼稱為不銹鋼，把在酸中及其它強腐蝕性介蝕的合金鋼稱為不銹鋼，把在酸中及其它強腐蝕性介質(zhì)中耐腐蝕的合金鋼稱為

39、耐酸鋼。一般把上述不銹鋼質(zhì)中耐腐蝕的合金鋼稱為耐酸鋼。一般把上述不銹鋼與耐酸鋼統(tǒng)稱為不銹耐酸鋼或簡稱為不銹鋼。與耐酸鋼統(tǒng)稱為不銹耐酸鋼或簡稱為不銹鋼。 鐵素體不銹鋼：鉻為主要合金元素。鐵素體不銹鋼：鉻為主要合金元素。C0.15%， Cr12%30%。典型鋼號。典型鋼號1Cr13、2Cr13耐蒸汽、耐蒸汽、潮濕大氣、淡水和海水腐蝕、鹽水溶液、硝酸、低濃潮濕大氣、淡水和海水腐蝕、鹽水溶液、硝酸、低濃度有機酸。主要用來制造閥、閥件、高溫螺栓、軸、度有機酸。主要用來制造閥、閥件、高溫螺栓、軸、活塞桿等?；钊麠U等。0Cr13、0Cr17Ti耐稀硝酸、硫化氫氣體主要用來制造耐稀硝酸、硫化氫氣體主要用來制造

40、環(huán)保設備、化工設備、容器和管道、食品工廠設備等。環(huán)保設備、化工設備、容器和管道、食品工廠設備等。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能奧氏體不銹鋼：以鉻、鎳為主要合金元奧氏體不銹鋼：以鉻、鎳為主要合金元素。主要用來制作儲槽、塔器、反應釜、素。主要用來制作儲槽、塔器、反應釜、閥件等設備。閥件等設備。0Cr18Ni9，1Cr18Ni9，00Cr18Ni9（超低碳）（超低碳）鐵素體鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼：典型鋼號奧氏體雙相不銹鋼：典型鋼號1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3N。主要用于制造化工、化肥、環(huán)保設備、主要用于制造化工、化肥、環(huán)保設備、管道、海水冷卻的熱交換設

41、備。管道、海水冷卻的熱交換設備。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能5、有色金屬及其合金、有色金屬及其合金 工業(yè)上鋼鐵稱為黑色金屬，除鋼鐵以外的金屬稱為有工業(yè)上鋼鐵稱為黑色金屬，除鋼鐵以外的金屬稱為有色金屬。有色金屬及其合金因具有良好的耐腐蝕性和色金屬。有色金屬及其合金因具有良好的耐腐蝕性和低溫性能，常用來制造水處理、化工容器及有關的設低溫性能，常用來制造水處理、化工容器及有關的設備零部件。備零部件。（1）銅及其合金）銅及其合金 純銅純銅: 也稱紫銅。也稱紫銅。耐蝕性能：銅在一般大氣、工業(yè)大氣、海洋性大氣中比耐蝕性能：銅在一般大氣、工業(yè)大氣、海洋性大氣中比較穩(wěn)定；在堿中、在弱的

42、和中等濃度的非氧化性酸中較穩(wěn)定；在堿中、在弱的和中等濃度的非氧化性酸中也相當穩(wěn)定，若溶液中有氧或氧化劑存在，腐蝕將更也相當穩(wěn)定，若溶液中有氧或氧化劑存在，腐蝕將更加嚴重。銅不耐硫化物（如加嚴重。銅不耐硫化物（如H2S）腐蝕。腐蝕。加工使用性能：銅具有高的導電性、導熱性、塑性和良加工使用性能：銅具有高的導電性、導熱性、塑性和良好的加工性能；銅具有良好的冷韌性。但銅的強度低，好的加工性能；銅具有良好的冷韌性。但銅的強度低，鑄造性能不好，且在某些介質(zhì)中的耐蝕性不高，很少鑄造性能不好，且在某些介質(zhì)中的耐蝕性不高，很少用作結(jié)構材料。用作結(jié)構材料。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能 銅合

43、金：銅合金：常用的銅合金有黃銅和青銅。常用的銅合金有黃銅和青銅。 黃銅：銅與鋅組成的合金稱為黃銅。黃銅：銅與鋅組成的合金稱為黃銅。為改善其為改善其性能，常加入錫、鋁、硅、鎳、錳、鉛、鐵等元素，這樣形成的性能，常加入錫、鋁、硅、鎳、錳、鉛、鐵等元素，這樣形成的合金稱為特殊黃銅。合金稱為特殊黃銅。 特點特點 ：機械性能與含鋅量有著極為密切的關系；機械性能與含鋅量有著極為密切的關系；鑄造性能很好鑄造性能很好；抗蝕性較好；抗蝕性較好；含鋅量大于含鋅量大于20%的黃銅經(jīng)冷加工后，在潮濕的大的黃銅經(jīng)冷加工后，在潮濕的大氣、海水、高溫高壓水、蒸汽及一切含氨的環(huán)境中都可引起應力氣、海水、高溫高壓水、蒸汽及一切

44、含氨的環(huán)境中都可引起應力腐蝕斷裂。黃銅在中性溶液、海水和在退火后酸洗溶液中易發(fā)生腐蝕斷裂。黃銅在中性溶液、海水和在退火后酸洗溶液中易發(fā)生脫鋅腐蝕，可在黃銅中加入脫鋅腐蝕，可在黃銅中加入0.02%的砷防止其發(fā)生。的砷防止其發(fā)生。 青銅：凡是銅合金中的主加元素不是鋅而是錫、青銅：凡是銅合金中的主加元素不是鋅而是錫、鋁、硅等其它元素者，通稱為青銅。鋁、硅等其它元素者，通稱為青銅。常用的青銅常用的青銅有錫青銅、鋁青銅和硅青銅等。有錫青銅、鋁青銅和硅青銅等。 特點：錫青銅鑄造性能較黃銅差，抗腐蝕性比純銅和黃銅更好，特點：錫青銅鑄造性能較黃銅差，抗腐蝕性比純銅和黃銅更好，但對酸類的抗蝕性較差。鋁青銅的機械

45、性能比黃銅和錫青銅高，但對酸類的抗蝕性較差。鋁青銅的機械性能比黃銅和錫青銅高，而且在大氣、海水、碳酸及大多數(shù)有機酸中具有比黃銅和錫青銅而且在大氣、海水、碳酸及大多數(shù)有機酸中具有比黃銅和錫青銅更高的耐蝕性。硅青銅具有比錫青銅高的機械性能和較低的價格，更高的耐蝕性。硅青銅具有比錫青銅高的機械性能和較低的價格，而且鑄造性能和冷、熱壓力加工性能都很好。而且鑄造性能和冷、熱壓力加工性能都很好。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能 （2）鋁及其合金）鋁及其合金 鋁 特性特性：比重為比重為2.7，約為銅的，約為銅的1/3；導電性、導；導電性、導熱性、塑性、冷韌性都好，但強度低，經(jīng)冷變熱性、塑

46、性、冷韌性都好，但強度低，經(jīng)冷變形后強度可提高；能承受各種壓力加工。鋁在形后強度可提高；能承受各種壓力加工。鋁在強氧化性介質(zhì)以及在氧化性酸（如硝酸）中也強氧化性介質(zhì)以及在氧化性酸（如硝酸）中也是穩(wěn)定的。是穩(wěn)定的。鹵素離子對鋁的氧化膜有破壞作用，所以鋁在氫氟酸、鹽酸、海水和其它含鹵素離鋁在氫氟酸、鹽酸、海水和其它含鹵素離子的溶液中是不耐蝕的。子的溶液中是不耐蝕的。 應用：廣泛用于制造反應器、熱交換器、冷卻應用：廣泛用于制造反應器、熱交換器、冷卻器、泵、閥、槽車、管件等器、泵、閥、槽車、管件等 鋁合金鋁合金 純鋁的強度較低，若在鋁中加入一些元素，如銅、鎂、鋅、錳、硅等形成鋁合金，其性能將會有很大的

47、改善。n形變鋁合金形變鋁合金n形變鋁合金包括防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金等。因其塑性好，故常利用壓力加工方法制造沖壓件、鍛件等，n應用：鉚釘、焊接油箱、管道、容器、發(fā)動機葉片、飛機大梁及起落架、內(nèi)燃機活塞等。n鑄造鋁合金鑄造鋁合金n鑄造鋁合金是用于制造鋁合金鑄件的材料，按主要合金元素的不同，鑄造鋁合金分為鑄造鋁合金分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金。金。n（1）鋁硅鑄造鋁合金 n其鑄造性能好，比重小，并有相當好的抗蝕性和耐熱性，適于制造形狀復雜的零件，如泵體、電動機殼體、發(fā)動機的氣缸頭、活塞以及汽車、飛機、儀器上的零件，也可制造日用品。n（2）鋁

48、銅鑄造鋁合金 n鋁銅合金的強度較高，耐熱性較好，鑄造性能較差，常用于鑄造內(nèi)燃機氣缸頭、活塞等零件，也可作為結(jié)構材料鑄造承受中等載荷、形狀較簡便的零件。n（3）鋁鎂鑄造鋁合金 n強度高、比重小，有良好的耐蝕性，但鑄造性能不好，多用于制造承受沖擊載荷、在腐蝕性介質(zhì)中工作、外形簡單的零件，如艦般配件、氨用泵體等。n（4）鋁鋅鑄造鋁合金 n價格便宜、鑄造性能優(yōu)良、強度較高，但抗蝕性差、熱裂傾向大，常用于制造汽車、拖拉機發(fā)動機零件及形狀復雜的儀器元件，也可用于制造日用品。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能（3）鈦及鈦合金）鈦及鈦合金 純鈦純鈦 特點：特點：是很活潑的元素。有很好的鈍化性

49、能，鈍化膜很穩(wěn)定，在許多環(huán)境中表現(xiàn)出很好的耐蝕性。耐在許多環(huán)境中表現(xiàn)出很好的耐蝕性。耐大氣、海水、硫酸、鹽酸、硝酸、輕氧化鈉等。大氣、海水、硫酸、鹽酸、硝酸、輕氧化鈉等。有有“耐海水腐蝕之王耐海水腐蝕之王”之稱之稱。高溫下，鈦的化學活性很高，能與鹵素、氧、氮、碳、硫等元素發(fā)生劇烈反應。鈦一般不發(fā)生孔蝕；除在幾種個別介質(zhì)（如發(fā)煙硝酸、甲醇溶液）中，也不發(fā)生晶間腐蝕；鈦的應力腐蝕破裂敏感性小，具有抗腐蝕疲勞的性能，耐縫隙腐蝕性能良好。應用：軍工、航空、石油、化工、農(nóng)藥、染料、輕工、應用：軍工、航空、石油、化工、農(nóng)藥、染料、輕工、海洋工程及環(huán)保領域海洋工程及環(huán)保領域 1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性

50、能耐蝕金屬材料及性能 鈦合金鈦合金 特點：鈦合金的機械性能與耐蝕性都比純鈦特點：鈦合金的機械性能與耐蝕性都比純鈦有明顯提高。工業(yè)上使用的都是鈦合金。有明顯提高。工業(yè)上使用的都是鈦合金。鈦合金的主要腐蝕形態(tài)是氫脆和應力腐蝕破裂。應用：各種強腐蝕環(huán)境的反應器、換熱器、應用：各種強腐蝕環(huán)境的反應器、換熱器、離心機、分離機、泵、管道、閥、管件、電離心機、分離機、泵、管道、閥、管件、電解槽等。解槽等。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能（4）鉛及其合金）鉛及其合金 鉛：鉛： 特點特點：鉛的強度小（僅為鋼的鉛的強度?。▋H為鋼的1/20）、硬度）、硬度低、密度大、再結(jié)晶溫度低、熔點低、導熱性

51、低、密度大、再結(jié)晶溫度低、熔點低、導熱性差，在硫酸中、大氣中（特別是有二氧化硫、差，在硫酸中、大氣中（特別是有二氧化硫、硫化氫的氣體中）有很高的耐蝕性，在生產(chǎn)上硫化氫的氣體中）有很高的耐蝕性，在生產(chǎn)上多用于處理硫酸的設備上。多用于處理硫酸的設備上。鉛有毒，且價格高，在生產(chǎn)上多被其他非金屬材料代替。純鉛只能純鉛只能做襯里（做襯里（不耐磨，非常軟，不宜單獨制作設不耐磨，非常軟，不宜單獨制作設備）備）。 1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能鉛合金：鉛中加銻。鉛合金：鉛中加銻?？稍黾鱼U的硬度、強度和在硫酸中的穩(wěn)定性。加入不同銻含量的鉛銻合金稱為硬鉛硬鉛（編號規(guī)則同前）。硬鉛可制作硫酸工

52、業(yè)用的泵、閥門、管道等。1.1.2 2 耐蝕金屬材料及性能耐蝕金屬材料及性能 (5) 鎳及其合金鎳及其合金 鎳：鎳： 特點：在各種溫度、任何濃度的堿溶液和各種熔堿中，鎳具有特在各種溫度、任何濃度的堿溶液和各種熔堿中，鎳具有特別別高的耐蝕性高的耐蝕性。但鎳在含硫氣體、濃氨水和強烈充氣氨溶液、含。但鎳在含硫氣體、濃氨水和強烈充氣氨溶液、含氧酸和鹽酸等介質(zhì)中，耐蝕性很差。氧酸和鹽酸等介質(zhì)中，耐蝕性很差。鎳具有鎳具有高強度高強度、高塑性高塑性和和冷韌冷韌的特性，的特性， 鎳合金：鎳合金：Ni-Cu合金中的合金中的蒙乃爾合金蒙乃爾合金易于壓力加工和切削加工，耐蝕性好。易于壓力加工和切削加工，耐蝕性好。N

53、iMo合金中的合金中的哈氏合金哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室溫能耐室溫下所有濃度的鹽酸和氫氟酸。下所有濃度的鹽酸和氫氟酸。NiCr合金中的合金中的因考爾合金因考爾合金（0Cr15Ni57Fe），），在高溫下具有很在高溫下具有很好的力學性能和很高的抗氧化能力，是能抗熱濃好的力學性能和很高的抗氧化能力，是能抗熱濃MgCl2腐蝕的少腐蝕的少數(shù)幾種材料之一。數(shù)幾種材料之一。n用途：用途：用于制造堿性介質(zhì)設備用于制造堿性介質(zhì)設備，以及鐵離子在反應過程中會發(fā)生以及鐵離子在反應過程中會發(fā)生催化影響而不能采用不銹鋼的那些過程設備催化影響而不能采用不銹鋼的那些過程設備。n 1.1.3 3

54、 無機非金屬材料無機非金屬材料n1.3.1 1.3.1 陶瓷材料陶瓷材料n1. 1.陶瓷材料的分類陶瓷材料的分類n(1) (1) 傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷：以粘土為主要原料n(2) (2) 玻璃：玻璃：工業(yè)玻璃，建筑玻璃，日用玻璃n(3) (3) 玻璃陶瓷：玻璃陶瓷：光學玻璃陶瓷，耐熱、耐蝕微晶玻璃n(4) 特種陶瓷：耐蝕陶瓷、高溫陶瓷、電容器陶瓷、壓電陶瓷、電光陶瓷n(5) 金屬陶瓷：粉末冶金法生長的金屬材料（制粉、成形、燒結(jié)）n2.2.陶瓷的基本性能陶瓷的基本性能n（1 1） 陶瓷的機械性能陶瓷的機械性能Y剛度：是各類材料中最高的，剛度：是各類材料中最高的，比金屬材料高若干倍，比金屬材料高若干倍，

55、比高聚物高比高聚物高2424個數(shù)量級。個數(shù)量級。1.1.3 3 無機非金屬材料無機非金屬材料Y硬度：是各類材料中硬度最高的硬度：是各類材料中硬度最高的Y強度強度：低。低。Y塑性：在室溫下幾乎沒有塑性。塑性：在室溫下幾乎沒有塑性。Y韌性或脆性韌性或脆性：韌性極低或脆性極高。韌性極低或脆性極高。脆性是陶瓷的最大缺點，是阻礙其作為結(jié)構材料廣泛應用的首要問題，是當前的重要研究課題。1.1.3 3 無機非金屬材料無機非金屬材料 （2）物理化學性能）物理化學性能Y熱膨脹性：比金屬低得多。熱膨脹性：比金屬低得多。Y導熱性：比金屬小，導熱性：比金屬小，陶瓷多為較好的絕熱材料陶瓷多為較好的絕熱材料。Y熱穩(wěn)定性：

56、熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性就是抗熱振性，為陶瓷在不同溫度范圍波動時的壽命，一般用急冷到水中不破裂所能承受的最高溫度來表征。陶瓷的熱穩(wěn)定性很低陶瓷的熱穩(wěn)定性很低，比金屬低得多。比金屬低得多。Y化學穩(wěn)定性：化學穩(wěn)定性：具有很好的耐火性能或不可燃燒性具有很好的耐火性能或不可燃燒性，對酸、，對酸、堿、鹽等腐蝕性很強的介質(zhì)均有較強的抗蝕能力。堿、鹽等腐蝕性很強的介質(zhì)均有較強的抗蝕能力。Y導電性：陶瓷的導電性變化范圍很廣。導電性：陶瓷的導電性變化范圍很廣。Y 總結(jié)：總結(jié)：陶瓷性能的主要特點是，具有不可燃陶瓷性能的主要特點是，具有不可燃燒性、高耐熱性、高化學穩(wěn)定性、不老化性、高的硬度和燒性、高耐熱性、高化學穩(wěn)定性、

57、不老化性、高的硬度和良好的抗壓能力，但脆性很高，對溫度劇變的抵抗力很低，良好的抗壓能力，但脆性很高，對溫度劇變的抵抗力很低，抗拉、抗彎性能差?？估⒖箯澬阅懿?。1.1.3 3 無機非金屬材料無機非金屬材料 3.耐蝕陶瓷及其耐蝕性能耐蝕陶瓷及其耐蝕性能（1）耐酸陶瓷：）耐酸陶瓷：耐酸陶瓷又稱化工陶瓷。u性能性能：耐酸陶瓷可耐沸騰溫度下任何濃度的鉻酸、96%的硫酸、沸點以下的任何濃度鹽酸和任何濃度的醋酸、草酸等有機酸，但不耐氫氟酸，耐堿性也差。另外，由于其性脆、抗拉強度低，在急熱、急冷變化時和硬物敲擊下易碎裂。u應用應用：耐酸陶瓷主要用來制作耐酸瓷磚、耐酸容器、塔器、泵、耐酸陶瓷主要用來制作耐酸瓷

58、磚、耐酸容器、塔器、泵、管道、閥門等。管道、閥門等。（2）氮化硅陶瓷：）氮化硅陶瓷：這是一種新型的工業(yè)陶瓷材料。u特點：熱膨脹系數(shù)小，耐溫度急變性好，摩擦系數(shù)小，并有自潤滑性，是一種優(yōu)良的耐磨材料。氮化硅陶瓷耐所有的無機酸（氫氟酸除外）和某些堿溶液的腐蝕，它在高溫下的抗氧化性能也很好。u應用：氮化硅陶瓷可用于制作機械密封環(huán)、球閥和一些耐蝕、應用：氮化硅陶瓷可用于制作機械密封環(huán)、球閥和一些耐蝕、耐磨、耐高溫的精密零部件。耐磨、耐高溫的精密零部件。n（3）其它陶瓷）其它陶瓷n氧化物陶瓷氧化物陶瓷n大部分氧化物具有很高的熔點，良好的電絕緣性能，特別是具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和抗氧化性，在工程領域已得到了

59、較廣泛的應用。n氮化物陶瓷氮化物陶瓷 n氮化物包括非金屬和金屬元素氮化物，他們是高熔點物質(zhì) n碳化物碳化物(SiC)(SiC)陶瓷陶瓷 n典型碳化物陶瓷材料一有碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)碳化鈦(TiC)碳化鋯( ZrC等)、碳化物的共同特點是高熔點許多碳化物的抗氧化能力都比W，Mo等高熔點金屬好。大多數(shù)碳化物都具有良好的電導率和熱導率，許多碳化物都有非常高的硬度，特別是B4C的硬度僅次于金剛石和立方氮化硼，但碳化物的脆性一般較大n玻璃陶瓷材料玻璃陶瓷材料n將特定組成(含晶核劑)的玻璃進行晶化熱處理玻璃相填充于晶界，得到像陶瓷一樣的多晶固體材料統(tǒng)稱為玻璃陶瓷，也稱之為微晶玻璃。 氧化物陶

60、瓷n氧化鋁陶瓷n氧化鋁陶瓷又稱剛玉瓷，化學性質(zhì)穩(wěn)定、機械強度高 ，具有優(yōu)異的電絕緣性能和較低的介質(zhì)損耗 n應用：耐酸泵葉輪、泵體、泵蓋、軸套，輸送酸的管道內(nèi)襯和閥門 ；電子、電器 ；制造紡織耐磨零件、刀具；高壓鈉燈燈管、紅外檢測窗口材料 n氧化鋯(Zr02)陶瓷 n高溫爐內(nèi)襯，也可作為各種耐熱涂層 n日前所研制的陶瓷發(fā)動機中用于氣缸內(nèi)壁、活塞、缸蓋板部件 氮化物陶瓷n氮化硅(Si3N4)陶瓷 n熱膨脹系數(shù)小，因此具有較好的抗熱震性能 ；彎曲強度比較高，硬度也很高，同時具有自潤滑性，摩擦系數(shù)小 ；常溫電阻率比較高，可以作為較好的絕緣材料 ；耐氫氟酸以外的所有無機酸和某些堿液的腐蝕，也不被鉛、錫、