化工机械与设备常用讲义.ppt

第八章 化工设备常用金属材料;一、金属材料的力学性能 ; 2.强度和塑性 ; 4.韧性 ;二 金属材料的物理性能;三 金属材料的化学性能;四、金属材料的工艺性能;;第二节碳钢与铸铁;纯铁的同素异构转变;具有体心立方晶格的金属：α-Fe、β-Ti、Cr、W、Mo、V、Nb等30余种金属。 ; 具有面心立方晶格的金属：γ-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au、Ag等。 ;;铁碳合金 ：由95％以上铁和0.05％～4％碳及1％左右杂质元素所组成合金； 钢：含碳量0.02％～2.11％； 铸铁：含碳量大于2.11％；;3、碳钢的基本组织;（1）铁素体;（3）渗碳体;;二、铁碳合金状态图;;;铁素体与渗碳体的机械混合物。 力学性能介于铁素体和渗碳体之间，即其强度、硬度比铁素体显著提高；塑性、韧性比铁素体差，但比渗碳体要好得多。 片层间距越小,粒状小，则强度和硬度越高，塑性和韧性也越好。;;;;;;;;;;铁碳合金可分为三类： ? 1)工业纯铁 [wc ≤0.0218%] 2) 钢 [0.0218% wc ≤2.11% 3)白口铸铁[2.11% wc 6.69%] ;高温转变：珠光体;（6）马氏体;铁素体 奥氏体 渗碳体 ;热处理：以消除钢材的某些缺陷或改善钢材的某些性能为目的，将钢材加热到一定温度、保温，然后冷却的一种热加工工艺。;共析钢过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）;3、钢的普通热处理 ; 完全退火 目的:消除冷加工硬化 细化晶粒、降低硬度,改善机械性能 球化退火: 目的: 降低硬度、均匀组织、 改善切削性能 ; 2 淬火 将钢加热到GS或SE3以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺称为淬火。 ;; 3 回火 将淬火后的钢件加热到某一温度，保温烧透后冷却。 目的: (1）减少或消除淬火应力，降低脆性，稳定组织； （2）提高钢的塑性和韧性，使钢的强度、硬度和塑性、韧性适当配合 ; 4、钢的表面热处理;?? （2）钢的化学热处理 将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使介质中的一种或几种元素原子渗入工件表面，以改变钢件表层化学成分和组织，进而达到改进表面性能，满足技术要求的热处理工艺。;;第三节碳钢的分类、牌号及应用;结构钢; 2.按化学成分分类 ;磷（P） 在一般情况下，磷是钢中有害元素 增加钢的冷脆性，降低塑性和韧性，使冷弯性能变坏。 通常要求含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 　　 ;二、牌号;表3-1 碳素结构钢的牌号和化学成分(GB700-88) ;表3-2 碳素结构钢的机械性能(GB700-88) ;2 . 优质碳素结构钢;;优质低碳钢（含C≤0.25%），如08、10、 15、20、25；塑性好，焊接性能好，壳体、接管。 优质中碳钢（含C量0.3%～0.60%）,如30、35、40、45、50与55； 45号钢搅拌轴 优质高碳钢（含C≥0.6%），如60、65、70、80。60、65钢主要用来制造弹簧，70、80钢用来制造钢丝绳等。;三、性能;四、应用;（2）使用规定 必须使用规定的钢板 专用 非专用 必须按规定的条件使用 有质量证明书 ;2 、钢管;3、型钢;4、锻钢;;一、概述 合金元素的作用 牌号 二、低合金钢 1.低合金结构钢 2.合金结构钢 三、高合金钢 （一）不锈钢（二）耐热钢;牌号首部用数字标明碳含量 两位数：碳含量万分数，低合金钢 一位数：碳含量千分数，高合金钢（特殊性能钢）、工具钢：碳含量超过1%时，碳含量不标出 数字（碳含量）之后，用元素化学符号表明钢中主要合金元素，其后数字（%??标明合金含量，平均含量少于1.5%时不标数, 平均含量为1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……时,相应地标以2、3……。 对于高级优质钢，在钢的末尾加“A”，特级优质加“E” ，例如20Cr2Ni4A等。 ;二、低合金钢 ;;常用低合金结构钢;三、高合金钢（一）不锈钢;铬（Cr） 提高抗氧化性和耐腐蚀性，是不锈钢、耐热钢重要合金元素 显著提高强度、硬度和耐磨性（降低塑性和韧性） Cr高C低 减小γ-相区,甚至消失、铁素体钢 Cr低C高 C曲线右移,易形成马氏体钢 ;钼(Mo)： 使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能， 在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。 ;1、铬钢;2、铬镍钢;;;;18-8钢;(二) 耐热钢;;;;表3-3 新旧GB700标准牌号对照 ? ;9、钒(V) 钢的优良