【精品文檔】化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計

1、 碳（碳（C C）l硫（硫（S S）l磷（磷（P P）l錳（錳（MnMn）l硅（硅（Si Si）一、化學成分一、化學成分7-1 7-1 金屬材料的基本性能金屬材料的基本性能1化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù) l線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù) l密度密度 l熔點熔點 l導(dǎo)電性導(dǎo)電性 l彈性模量彈性模量二、物理性能二、物理性能2化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l彈性和塑性彈性和塑性 彈性彈

2、性 塑性塑性 一般機器與設(shè)備在正常工作時都限制材料只發(fā)生彈性變一般機器與設(shè)備在正常工作時都限制材料只發(fā)生彈性變形形 由于容器制造過程中采用冷彎成型工藝，所以要求材料由于容器制造過程中采用冷彎成型工藝，所以要求材料必須具備充分的塑性必須具備充分的塑性 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后又能恢復(fù)原來形狀的性能又能恢復(fù)原來形狀的性能在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力三、機械性能三、機械性能3化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常

3、用材料塑性指標塑性指標p斷后伸長率（延伸率）斷后伸長率（延伸率）p斷面收縮率斷面收縮率三、機械性能三、機械性能4化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l強度強度 抗拉強度抗拉強度屈服強度屈服強度持久強度持久強度蠕變極限蠕變極限疲勞極限疲勞極限硬度硬度衡量材料抵抗外載荷能力大小的力學指標衡量材料抵抗外載荷能力大小的力學指標R Rm m上屈服強度上屈服強度R ReHeH下屈服強度下屈服強度R ReLeLtDtn布氏硬度布氏硬度HBHB洛氏硬度洛氏硬度HRHR維氏硬度維氏硬度HVHV三、機械性能三、機械性

4、能5化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l韌性韌性沖擊韌性沖擊韌性斷裂韌性斷裂韌性無塑性轉(zhuǎn)變溫度無塑性轉(zhuǎn)變溫度 材料對缺口或裂紋敏感程度的反映，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用來衡量材料的抗裂紋擴展能力沖擊功沖擊功應(yīng)力強度因子臨界值應(yīng)力強度因子臨界值K KICIC裂紋尖端張開位移臨界值裂紋尖端張開位移臨界值c c三、機械性能三、機械性能6化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材

5、料l溫度對材料機械性能的影響溫度對材料機械性能的影響材料性能隨溫度的變化材料性能隨溫度的變化三、機械性能三、機械性能7化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l溫度對材料機械性能的影響溫度對材料機械性能的影響應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛冷脆冷脆應(yīng)力隨時間而降低的現(xiàn)象應(yīng)力隨時間而降低的現(xiàn)象 材料在低溫下，機械強度往往升高，而材料在低溫下，機械強度往往升高，而它的沖擊韌性值則陡降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)樗臎_擊韌性值則陡降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈缘默F(xiàn)象脆性的現(xiàn)象三、機械性能三、機械性能8化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容

6、器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l材料抵抗周圍介質(zhì)對其腐蝕破壞的能力材料抵抗周圍介質(zhì)對其腐蝕破壞的能力l材料腐蝕問題直接關(guān)系著設(shè)備的使用壽命、產(chǎn)品材料腐蝕問題直接關(guān)系著設(shè)備的使用壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量和環(huán)境污染等質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量和環(huán)境污染等l耐腐蝕性通常用腐蝕速度表示耐腐蝕性通常用腐蝕速度表示l當腐蝕速度在當腐蝕速度在0.1mm/0.1mm/年以下時，認為材料是耐年以下時，認為材料是耐腐蝕的腐蝕的l金屬材料在不同的介質(zhì)中有不同的腐蝕速度金屬材料在不同的介質(zhì)中有不同的腐蝕速度四、耐腐蝕性能四、耐腐蝕性能9化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計

7、基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l可焊性可焊性l可鍛性可鍛性l切削性切削性l成型工藝性成型工藝性l鑄造性鑄造性l熱處理性能熱處理性能五、工藝性能五、工藝性能10化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料熱處理熱處理l將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)，施加不同的加熱、保溫和冷將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)，施加不同的加熱、保溫和冷卻過程，以改變其組織結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)改變其性能的卻過程，以改變其組織結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)改變其性能的一種工藝一種工藝l作用作用改進鋼的加工性能改進鋼的

8、加工性能顯著提高機械性能顯著提高機械性能增加零件的強度和壽命增加零件的強度和壽命五、工藝性能五、工藝性能11化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l 熱處理方法熱處理方法退火退火正火正火淬火淬火回火回火調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫回火）回火）固溶處理固溶處理化學熱處理化學熱處理 p滲碳滲碳p氮化氮化p氰化氰化五、工藝性能五、工藝性能12化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料 碳素鋼的分類及牌號碳素

9、鋼的分類及牌號工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵低碳鋼低碳鋼中碳鋼中碳鋼高碳鋼高碳鋼鑄鐵鑄鐵l 按含碳量分類按含碳量分類7-2 7-2 碳素鋼碳素鋼13化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l按冶煉方法分類按冶煉方法分類平爐平爐轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐電爐電爐l按脫氧程度和澆鑄制度不同按脫氧程度和澆鑄制度不同沸騰鋼沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼7-2 7-2 碳素鋼碳素鋼14化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l按品質(zhì)分類按品質(zhì)分類

10、普通碳素鋼普通碳素鋼p Q235-AF Q235-AF p Q235-A Q235-A p Q235-B Q235-B p Q235-C Q235-CQ“Q“屈屈”235235屈服強度值，屈服強度值，MPaMPaA A（B B、C C、D D）質(zhì)量等級質(zhì)量等級FF沸騰鋼沸騰鋼bb半沸騰鋼半沸騰鋼Z Z鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼TZTZ特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼7-2 7-2 碳素鋼碳素鋼15化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l按品質(zhì)分類按品質(zhì)分類優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼p低碳鋼低碳鋼 08 10 15 20 2508

11、10 15 20 25p中碳鋼中碳鋼 30 35 40 45 50 55 6030 35 40 45 50 55 60p高碳鋼高碳鋼 60 65 70 80 8560 65 70 80 85p牌號表示方法牌號表示方法兩位數(shù)字兩位數(shù)字 表示脫氧方法的字母表示脫氧方法的字母數(shù)字數(shù)字 含碳量萬分數(shù)含碳量萬分數(shù)字母字母只在沸騰鋼時注出只在沸騰鋼時注出7-2 7-2 碳素鋼碳素鋼16化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料碳鋼的性能和使用碳鋼的性能和使用l碳鋼的機械性能碳鋼的機械性能l碳鋼的工藝性能碳鋼的工藝性

12、能l碳鋼的耐腐蝕性能碳鋼的耐腐蝕性能l碳鋼的使用碳鋼的使用7-2 7-2 碳素鋼碳素鋼17化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料合金元素的作用合金元素的作用 鉻（鉻（CrCr） 錳（錳（MnMn） 鎳（鎳（NiNi） 硅（硅（SiSi） 鋁（鋁（AlAl） 鉬（鉬（MoMo） 釩（釩（V V） 鈦（鈦（TiTi） 硼（硼（B B） 鎢（鎢（W W） 稀土元素（稀土元素（ReRe）7-3 7-3 合金鋼合金鋼18化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第

13、七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料合金鋼的分類、牌號、性能及用途合金鋼的分類、牌號、性能及用途l按化學成分按化學成分低合金鋼低合金鋼中合金鋼中合金鋼高合金鋼高合金鋼合金元素總含量不大于合金元素總含量不大于5%5%合金元素總含量不大于合金元素總含量不大于5 510%10%合金元素總含量大于合金元素總含量大于10%10%7-3 7-3 合金鋼合金鋼19化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料合金鋼的分類、牌號、性能及用途合金鋼的分類、牌號、性能及用途l按用途按用途普通低合金鋼普通低合金鋼合金結(jié)構(gòu)

14、鋼合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及不銹耐酸鋼不銹鋼及不銹耐酸鋼耐熱鋼耐熱鋼7-3 7-3 合金鋼合金鋼20化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料普通低合金鋼普通低合金鋼p在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素（錳、硅、釩、鈦、鈮及在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素（錳、硅、釩、鈦、鈮及稀土元素）稀土元素）p比碳素鋼強度高比碳素鋼強度高p耐低溫、耐腐蝕、耐磨性優(yōu)于碳素鋼耐低溫、耐腐蝕、耐磨性優(yōu)于碳素鋼p加工、焊接性能好加工、焊接性能好p生產(chǎn)成本和碳素鋼相近生產(chǎn)成本和碳素鋼相近p化工容器、鍋爐、管道中廣泛使用化工容器

15、、鍋爐、管道中廣泛使用7-3 7-3 合金鋼合金鋼21化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料p牌號表示方法牌號表示方法 平均含碳量萬分數(shù)平均含碳量萬分數(shù) 合金元素符號合金元素符號 平均合金元素含量百分數(shù)平均合金元素含量百分數(shù)平均含碳量小于千分之一平均含碳量小于千分之一“0”“0”平均含碳量小于萬分之三平均含碳量小于萬分之三“00”“00”平均合金含量小于平均合金含量小于1.5%1.5%不標注不標注平均合金含量平均合金含量1.51.52.49%“2”2.49%“2”平均合金含量平均合金含量2.52.5

16、3.49%“3”3.49%“3”，依此類推，依此類推壓力容器用普通低合金鋼壓力容器用普通低合金鋼牌號后加牌號后加“R”R”低溫用鋼低溫用鋼牌號后加牌號后加“D”D”7-3 7-3 合金鋼合金鋼22化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼p在優(yōu)質(zhì)碳素鋼的基礎(chǔ)上加入適量的一種或幾種合金元素在優(yōu)質(zhì)碳素鋼的基礎(chǔ)上加入適量的一種或幾種合金元素p綜合性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)碳素鋼綜合性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)碳素鋼p強度、韌性、耐磨性顯著提高強度、韌性、耐磨性顯著提高p廣泛用于制造各種重要的機器零件和工程結(jié)構(gòu)廣泛用于制

17、造各種重要的機器零件和工程結(jié)構(gòu)p牌號表示方法牌號表示方法與普通低合金鋼相同與普通低合金鋼相同7-3 7-3 合金鋼合金鋼23化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料不銹鋼及不銹耐酸鋼不銹鋼及不銹耐酸鋼p在空氣、水及一些弱腐蝕性介質(zhì)中能耐腐蝕的合金鋼叫不銹鋼在空氣、水及一些弱腐蝕性介質(zhì)中能耐腐蝕的合金鋼叫不銹鋼p在酸和其它強腐蝕性介質(zhì)中耐腐蝕的合金鋼叫不銹耐酸鋼在酸和其它強腐蝕性介質(zhì)中耐腐蝕的合金鋼叫不銹耐酸鋼p不銹鋼和不銹耐酸鋼統(tǒng)稱不銹鋼不銹鋼和不銹耐酸鋼統(tǒng)稱不銹鋼p不銹鋼中的主要合金因素是鉻、鎳、錳

18、、鉬、鈦等不銹鋼中的主要合金因素是鉻、鎳、錳、鉬、鈦等p按組織構(gòu)成分為奧氏體、鐵素體、馬氏體及奧氏體按組織構(gòu)成分為奧氏體、鐵素體、馬氏體及奧氏體+ +鐵素體雙相不銹鋼鐵素體雙相不銹鋼p化工設(shè)備使用最多的是鉻鎳奧氏體不銹鋼化工設(shè)備使用最多的是鉻鎳奧氏體不銹鋼p具有優(yōu)良的耐蝕性和良好的熱塑性、冷變形能力和可焊性具有優(yōu)良的耐蝕性和良好的熱塑性、冷變形能力和可焊性p牌號表示方法牌號表示方法與普通低合金鋼類似，含碳量以千分數(shù)表示與普通低合金鋼類似，含碳量以千分數(shù)表示7-3 7-3 合金鋼合金鋼24化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)

19、備常用材料化工設(shè)備常用材料耐熱鋼耐熱鋼p高溫設(shè)備要求材料在高溫下具有良好的化學穩(wěn)定性與熱強性高溫設(shè)備要求材料在高溫下具有良好的化學穩(wěn)定性與熱強性p化學穩(wěn)定性主要是指鋼材抵抗高溫氣體腐蝕的能力化學穩(wěn)定性主要是指鋼材抵抗高溫氣體腐蝕的能力p熱強性是指在高溫下鋼材具有較高強度的能力熱強性是指在高溫下鋼材具有較高強度的能力p主要合金元素有鉻、鉬、釩、鈦、硅、鋁等主要合金元素有鉻、鉬、釩、鈦、硅、鋁等p牌號表示方法牌號表示方法與不銹鋼相同與不銹鋼相同7-3 7-3 合金鋼合金鋼25化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)

20、備常用材料碳素鋼鋼板碳素鋼鋼板lQ235-BQ235-B容器設(shè)計壓力容器設(shè)計壓力p1.6MPap1.6MPa鋼板使用溫度為鋼板使用溫度為0 0350350用于殼體時，鋼板厚度不大于用于殼體時，鋼板厚度不大于20mm20mm不得用于毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器不得用于毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器7-4 7-4 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板26化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料lQ235-CQ235-C容器設(shè)計壓力容器設(shè)計壓力p2.5MPap2.5MPa鋼板使用溫度為鋼板使用溫度

21、為0 0400400用于殼體時，鋼板厚度不大于用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm30mml20R20R7-4 7-4 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板27化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料 低合金鋼鋼板低合金鋼鋼板l16MnR16MnRl15MnVR15MnVRl15MnNbR15MnNbRl18MnMoNbR18MnMoNbRl13MnNiMoNbR13MnNiMoNbRl07MnCrMoVR07MnCrMoVRl16MnDR16MnDRl07MnNiCrMoVDR07MnNiCrMoVDRl15

22、MnNiDR15MnNiDRl09MnNiDR09MnNiDRl15CrMoR15CrMoRl14Cr1MoR14Cr1MoR7-4 7-4 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板28化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料 高合金鋼鋼板高合金鋼鋼板l0Cr13Al0Cr13All0Cr130Cr13l0Cr18Ni90Cr18Ni9l0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Til0Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2l0Cr18Ni12Mo2Ti0Cr18Ni12Mo2Til0Cr19Ni13Mo3

23、0Cr19Ni13Mo3l00Cr19Ni1000Cr19Ni10l00Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo2l00Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo3l00Cr18Ni5Mo3Si200Cr18Ni5Mo3Si27-4 7-4 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板29化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l從化學成分上看，鑄鐵和碳鋼一樣也是鐵碳合金，只是鑄從化學成分上看，鑄鐵和碳鋼一樣也是鐵碳合金，只是鑄鐵中碳與硅的含量均高于鋼，對硫和磷等雜質(zhì)的控制也比鐵中碳與硅的含量均高于鋼，對硫

24、和磷等雜質(zhì)的控制也比鋼要松一些。鋼要松一些。l鑄鐵中也可溶入某些合金元素形成合金鑄鐵。鑄鐵中也可溶入某些合金元素形成合金鑄鐵。l從組織結(jié)構(gòu)上看，鑄鐵是由鋼的基體和散布在其中的石墨從組織結(jié)構(gòu)上看，鑄鐵是由鋼的基體和散布在其中的石墨所組成。所組成。l鑄鐵的性能，尤其是抗拉強度、塑性等，主要由金屬基體鑄鐵的性能，尤其是抗拉強度、塑性等，主要由金屬基體的組織以及非金屬石墨的形狀、大小和分布情況來決定。的組織以及非金屬石墨的形狀、大小和分布情況來決定。7-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵30化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)

25、備常用材料 鑄鐵的分類鑄鐵的分類l普通鑄鐵普通鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵l合金鑄鐵合金鑄鐵耐蝕鑄鐵耐蝕鑄鐵耐熱鑄鐵耐熱鑄鐵耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵7-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵31化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料壓力容器用鑄鐵的要求壓力容器用鑄鐵的要求l必須在相應(yīng)的國家標準范圍內(nèi)選用，并應(yīng)在產(chǎn)品質(zhì)量證明書必須在相應(yīng)的國家標準范圍內(nèi)選用，并應(yīng)在產(chǎn)品質(zhì)量證明書中注明鑄造選用的材料牌號。中注明鑄造選用的材料牌號。l設(shè)計壓力和設(shè)計溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)計壓力和設(shè)計溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：灰鑄鐵制

26、壓力容器的設(shè)計壓力不得大于灰鑄鐵制壓力容器的設(shè)計壓力不得大于0.8MPa0.8MPa，設(shè)計，設(shè)計溫度為溫度為0 0250250；可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵制壓力容器的設(shè)計壓力不得大于可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵制壓力容器的設(shè)計壓力不得大于1.6MPa1.6MPa，設(shè)計溫度為，設(shè)計溫度為-10-10350350。7-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵32化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料壓力容器用鑄鐵的要求壓力容器用鑄鐵的要求l不得用于盛裝毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)，以及不得用于盛裝毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)，

27、以及設(shè)計壓力大于等于設(shè)計壓力大于等于1.5MPa1.5MPa的易燃介質(zhì)壓力容器的受壓元件，的易燃介質(zhì)壓力容器的受壓元件，也不得用于管殼式余熱鍋爐的受壓元件和移動式壓力容器的也不得用于管殼式余熱鍋爐的受壓元件和移動式壓力容器的受壓元件。受壓元件。7-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵33化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料常用鑄鐵牌號常用鑄鐵牌號l灰鑄鐵灰鑄鐵 HT100 HT150 HT200HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350 HT250 HT300 HT350l球墨鑄鐵球

28、墨鑄鐵 QT400-18 QT400-15 QT450-10QT400-18 QT400-15 QT450-10 QT500-7 QT600-3 QT700-2 QT500-7 QT600-3 QT700-2 QT800-2 QT900-2 QT800-2 QT900-27-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵34化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料常用鑄鐵牌號常用鑄鐵牌號l可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵 KTH300-06 KTH330-08KTH300-06 KTH330-08 KTH350-10 KTH370-12 K

29、TH350-10 KTH370-12 KTZ450-06 KTZ550-04 KTZ450-06 KTZ550-04 KTZ650-02 KTZ700-02 KTZ650-02 KTZ700-027-5 7-5 鑄鑄 鐵鐵35化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l具有良好的耐腐蝕性能和低溫性能具有良好的耐腐蝕性能和低溫性能7-6 7-6 有色金屬有色金屬36化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l純銅純

30、銅具有高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性、冷韌性具有高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性、冷韌性在低溫時可保持較高的塑性和沖擊韌性在低溫時可保持較高的塑性和沖擊韌性在大氣、水及中性鹽、苛性堿中相當穩(wěn)定在大氣、水及中性鹽、苛性堿中相當穩(wěn)定在氨和銨鹽及各種濃度的硝酸中不耐腐蝕在氨和銨鹽及各種濃度的硝酸中不耐腐蝕強度低強度低冷加工后強度、硬度提高，但塑性下降冷加工后強度、硬度提高，但塑性下降銅及銅合金銅及銅合金37化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料純銅純銅 T1 T1 T2T2 T3 T3無氧銅無氧銅 TU1 TU2TU1

31、 TU2磷脫氧銅磷脫氧銅 TP1 TP2TP1 TP2銀銅銀銅 TAg0.1TAg0.1加工銅的牌號加工銅的牌號38化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料黃銅黃銅 銅銅+ +鋅鋅p鑄造性能好；耐腐蝕性略高于純銅；在中性、弱酸性介質(zhì)中，鑄造性能好；耐腐蝕性略高于純銅；在中性、弱酸性介質(zhì)中，因鋅易溶解而被腐蝕因鋅易溶解而被腐蝕p普通黃銅牌號普通黃銅牌號 H96 H90 H85 H80 H70 H96 H90 H85 H80 H70 H68H68 H65 H63 H62 H59 H65 H63 H62 H

32、59p特種黃銅特種黃銅 為了提高和改善普通黃銅的某些性能而在為了提高和改善普通黃銅的某些性能而在CnCn-Zn-Zn合合金中加入少量其它元素組成多元銅合金金中加入少量其它元素組成多元銅合金p特種黃銅可分為錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅、鐵黃銅、鎳黃銅、特種黃銅可分為錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅、鐵黃銅、鎳黃銅、錳黃銅、硅黃銅錳黃銅、硅黃銅銅合金銅合金39化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料用除鋅和鎳以外的元素作為主要合金元素與銅用除鋅和鎳以外的元素作為主要合金元素與銅組成的合金組成的合金p青銅的強度、硬度、鑄造

33、性、耐腐蝕性都較高，青銅的強度、硬度、鑄造性、耐腐蝕性都較高，常用來鑄造耐腐蝕和耐磨零件，如泵殼、閥門、常用來鑄造耐腐蝕和耐磨零件，如泵殼、閥門、齒輪、軸瓦、蝸輪等齒輪、軸瓦、蝸輪等p青銅可分為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、青銅可分為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等硅青銅等青銅青銅40化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料銅銅+ +鎳鎳p只由銅鎳組成的二元合金稱普通白銅只由銅鎳組成的二元合金稱普通白銅p在普通白銅內(nèi)加入鐵、鋅、鋁、錳等合金元素后得到在普通白銅內(nèi)加入鐵、鋅、鋁、錳等合金元素后

34、得到的合金分別稱為鐵白銅、鋅白銅、鋁白銅和錳白銅的合金分別稱為鐵白銅、鋅白銅、鋁白銅和錳白銅p白銅的耐腐蝕性與純銅類似白銅的耐腐蝕性與純銅類似p化工生產(chǎn)使用較多的是化工生產(chǎn)使用較多的是B30B30、BFe30-1-1BFe30-1-1、BFe10-1-1BFe10-1-1。它們主要用作冷凝器、換熱器和各種耐腐蝕零件它們主要用作冷凝器、換熱器和各種耐腐蝕零件白銅白銅41化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料密度小密度小導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性、冷韌性好導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性、冷韌性好極好的耐腐蝕性極好的耐腐

35、蝕性強度低，但經(jīng)冷變形后強度會提高強度低，但經(jīng)冷變形后強度會提高能承受各種壓力加工能承受各種壓力加工含有鹵素離子的鹽類、氫氟酸以及堿溶液都會破壞鋁表面的含有鹵素離子的鹽類、氫氟酸以及堿溶液都會破壞鋁表面的保護膜保護膜鋁及鋁合金鋁及鋁合金42化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料 純鋁在化工中廣泛應(yīng)用于制造硝酸、含硫石油工業(yè)、橡膠純鋁在化工中廣泛應(yīng)用于制造硝酸、含硫石油工業(yè)、橡膠硫化和含硫的藥劑等生產(chǎn)所用設(shè)備（反應(yīng)器、換熱器、槽車、硫化和含硫的藥劑等生產(chǎn)所用設(shè)備（反應(yīng)器、換熱器、槽車、管件），也用于食

36、品和制藥工業(yè)中要求耐腐蝕而不要求強度管件），也用于食品和制藥工業(yè)中要求耐腐蝕而不要求強度的用品。的用品。 1060 (L2)1060 (L2) 1050A (L3) 1050A (L3) 1035 (L4) 1035 (L4)純鋁純鋁43化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l防繡鋁（鋁、錳、鎂合金）可制造各式容器、換熱器，代替防繡鋁（鋁、錳、鎂合金）可制造各式容器、換熱器，代替銅制造深冷設(shè)備銅制造深冷設(shè)備 5A05 (LF5) 5A12 (LF12)5A05 (LF5) 5A12 (LF12)l硬

37、鋁（鋁、銅、鎂合金），耐腐蝕性好，強度高，常以硬鋁硬鋁（鋁、銅、鎂合金），耐腐蝕性好，強度高，常以硬鋁棒料制作受力零件，如深冷設(shè)備上的螺栓等棒料制作受力零件，如深冷設(shè)備上的螺栓等 2A04 (LY4) 2A12(LY12)2A04 (LY4) 2A12(LY12)l鋁及鋁合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合下列要求鋁及鋁合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合下列要求設(shè)計壓力不應(yīng)大于設(shè)計壓力不應(yīng)大于8MPa8MPa，設(shè)計溫度范圍為，設(shè)計溫度范圍為-269-269200200設(shè)計溫度大于設(shè)計溫度大于6565時，一般不選用含鎂量大于時，一般不選用含鎂量大于3%3%的鋁合金的鋁合金純鋁純鋁44化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)

38、備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料強度低，硬度低，密度大，再結(jié)晶溫度低，熔點低，強度低，硬度低，密度大，再結(jié)晶溫度低，熔點低，導(dǎo)熱性差導(dǎo)熱性差在硫酸、大氣中有很高的耐腐蝕性在硫酸、大氣中有很高的耐腐蝕性有毒，價格高有毒，價格高在生產(chǎn)上多被非金屬材料代替在生產(chǎn)上多被非金屬材料代替鉛及鉛合金鉛及鉛合金45化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l純鉛純鉛鉛不耐磨，非常軟，不宜單獨作化工設(shè)備，只能作襯里鉛不耐磨，非常軟，不宜單獨作

39、化工設(shè)備，只能作襯里耐硫酸、亞硫酸、濃度小于耐硫酸、亞硫酸、濃度小于85%85%的磷酸、鉻酸、氫氟酸等介質(zhì)的磷酸、鉻酸、氫氟酸等介質(zhì)腐蝕，不耐蟻酸、醋酸、硝酸和堿溶液等介質(zhì)的腐蝕腐蝕，不耐蟻酸、醋酸、硝酸和堿溶液等介質(zhì)的腐蝕Pb4Pb4用作設(shè)備襯里用作設(shè)備襯里Pb6Pb6用于管道接頭用于管道接頭鉛及鉛合金鉛及鉛合金46化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料鉛中加銻，可增加鉛的硬度、強度和在硫酸中的鉛中加銻，可增加鉛的硬度、強度和在硫酸中的穩(wěn)定性穩(wěn)定性鉛銻合金稱為硬鉛，可制作硫酸工業(yè)用的泵、閥鉛銻合金

40、稱為硬鉛，可制作硫酸工業(yè)用的泵、閥門、管道等門、管道等常用牌號：常用牌號：PbSb4 PbSb6 PbSb8PbSb4 PbSb6 PbSb8鉛合金鉛合金47化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料強度高，塑性、冷韌性好強度高，塑性、冷韌性好在許多介質(zhì)中有很好的耐腐蝕性：在許多介質(zhì)中有很好的耐腐蝕性：p各種溫度、任何濃度的堿溶液和各種熔堿各種溫度、任何濃度的堿溶液和各種熔堿p干燥或潮濕的大氣干燥或潮濕的大氣p氨氣和氨的稀溶液氨氣和氨的稀溶液p氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽的溶液氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽的溶液p大多數(shù)有機酸大多數(shù)有機酸p染料、皂液、糖等介質(zhì)染料、皂液、糖等介質(zhì)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)中不在含硫氣體、濃氨水和強烈充氣氨溶液、含氧酸和鹽酸等介質(zhì)中不耐腐蝕耐腐蝕鎳及鎳合金鎳及鎳合金48化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)薄壁容器設(shè)計薄壁容器設(shè)計化工設(shè)備設(shè)計基化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)礎(chǔ)第七章第七章 化工設(shè)備常用材料化工設(shè)備常用材料l純鎳純鎳鎳很稀貴，在化工上主要用于制造堿性介質(zhì)設(shè)備鎳很稀貴，在化工上主要用于制造堿性介質(zhì)設(shè)備（如苛性堿的蒸發(fā)設(shè)