第二節(jié)化工設(shè)備常用鋼材的特性

其次節(jié)化工設(shè)備常用鋼材的特性.txt49礁石由于信念堅決，才激起了秀麗的浪花；青春由于追求崇高，才格外地絢麗多彩。50由于年輕，所以自信；由于自信，所以年輕。本文由蔣會兵奉獻t文檔可能在P其次節(jié)化工設(shè)備常用材料的性能工程上廣泛應(yīng)用的金屬材料是鋼和鑄鐵95%以上的鐵和0.05％-41鋼和鑄鐵又稱為“鐵碳合金0.02％-22％的稱為鑄鐵。當(dāng)含碳量小于0.02％時，稱為工程純鐵，極少使用；當(dāng)含碳量大于4.3％時，鑄鐵太脆,沒有實際應(yīng)用價值.一鐵碳合金的組織構(gòu)造1500倍的顯微鏡下觀看到的金屬的晶粒，稱為金屬的顯微組織，簡稱組織，如圖2-6所示。假設(shè)用X光和電子顯微鏡則可以觀看到金屬原子的各2-7所示為灰鑄件中石墨的不同組織形式.1．純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變上述體心立方晶格的純鐵稱為a-Fe，而面心立方晶格的純鐵稱Y-Fe,a-FeY-FeY-Fea-Fe構(gòu)造隨溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，稱為“同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變910℃下恒溫完成的。如圖2-9所示，鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，是固態(tài)下鐵原子重排列的過程，實質(zhì)上也是一種結(jié)晶過程。2鐵與碳的相互關(guān)系和碳鋼的根本組織,化合物和混合物.(1)鐵素體(F)(2)奧氏體(A)(3)滲碳體(C)(4)珠光體(5)萊氏體(6)馬氏體鐵素體(F)和奧氏體(A)鐵素體(F)奧氏體(A)二、碳鋼1、碳鋼中雜質(zhì)對其性能的影響〔1〕錳的影響：錳可脫氧和減輕硫的有害作用，是一種〔2〕硅的影響：硅溶于鐵素體使鋼的強度、硬度提高，是一種有益元素〔3〕硫FeS〔9850C在熱加工時，可過早的熔化，而導(dǎo)致工件開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆性007%以下。〔4〕磷的影響：磷溶于鐵素體使鐵素體在室溫的強度提高，而塑性、韌性下降，既產(chǎn)生所0.07%〔5〕氧的影響：氧在鋼中烈降低鋼的機械性能〔6〕2000C~2500C時，會發(fā)生氮化物的析出，稱為“時效〔7〕氫的影響：氫在鋼中的嚴(yán)峻危害是造成“白點許有白點存在。一般鋼：依據(jù)GB700-1988規(guī)定，一般碳素鋼鋼種以屈服強度的數(shù)值區(qū)分，屈服強度有五個級別，既Q195、Q215、Q235、Q275。其鋼號表示方法為：碳素構(gòu)造鋼的牌號由代表鋼材如Q235-A.F，其中：Q-235-鋼材屈服點的數(shù)值，Mpa;A(B、C、D)-鋼材質(zhì)量等級；F(b、Z)脫氧方法中沸騰鋼“沸”字漢語拼音首位字〔半冷靜鋼和冷靜鋼漢語拼音首位字母，在牌號組成表示方法中”符號予以省略〔S＜0.055%,P＜0.045%).在化工容器與設(shè)備中用的最多的Q235A.F,Q235-A,Q235-B,Q235-C。優(yōu)質(zhì)鋼:這種鋼除保證鋼材的化學(xué)成分和機械強度外，還對含硫、磷等雜質(zhì)的量進展嚴(yán)格掌握〔通常含P，非金屬夾雜物少，組織均勻，外表質(zhì)量較好。按含錳量又0.45%45號鋼。正常含錳量的鋼號有08、10、15、20、等。較高含錳量的鋼號有30Mn40Mn101520高級優(yōu)質(zhì)鋼:這種鋼的特點是含硫、磷等雜質(zhì)比優(yōu)質(zhì)碳素鋼更少，均不高于≤0.003%。其表示方法是在優(yōu)質(zhì)鋼鋼號后面加一個A20A。碳素鋼常按含碳量不同分為三類。低碳鋼，含碳量∠0.25%，常用鋼號有08、10、15、20、25。這種鋼強度較低，但塑性最好。適合于制作冷壓幾焊接件，在石油化工設(shè)備中廣泛應(yīng)用。中碳鋼，含碳量0.25~0.6%，30、35、40、45、50、55、6045號鋼應(yīng)用最廣泛。高碳鋼，含碳量＞0.6%，鋼的強度和硬度均較高，塑性差，焊接性能差，常用于制造彈簧、刀60、65、70。三、鑄鐵2.5%4.0%Si、Mn、S、P等雜質(zhì)。鑄鐵是一種脆有相當(dāng)好的耐腐蝕性能。另外價格低廉，因此在工業(yè)中大量應(yīng)用。1、灰鑄鐵料具有較低的抗拉強度，常用于制作機械設(shè)備的外殼?；诣T鐵以“HT”表示，其后緊跟的HT200200Mpa.2、可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵是將肯定化學(xué)成分的白口鑄鐵胚件在高溫下經(jīng)長時間的石墨化退火和熱處理后得到的，石墨呈團絮狀?？慑戣T鐵的強度比灰鑄鐵要高，還具有較高的塑性和韌性造曲軸、齒輪等零件?？慑戣T鐵以“KT”表示，其后緊跟兩個數(shù)字，一個表示材料的抗拉強KT300-10的可鍛鑄鐵，表示材料的抗拉強度值300Mpa10%。3、球墨鑄鐵球墨鑄鐵是將鐵水經(jīng)過球化處理和孕育處理后得到的性和切削加工性，因此常用于制造簡單的機械零件，可局部代替鑄鋼。球墨鑄鐵以“QT”QT400-15的球墨鑄鐵，表示材料的抗拉強度值為400Mpa15%。四、冷靜鋼、半冷靜鋼和沸騰鋼冷靜鋼、Si,Al等把鋼液完全脫氧，把FeOSi0A1203，使得鋼中含氧量不超過0.01％〔通常是。.002%-0.003%)。鋼錠模上大下小，澆注后鋼液從底部向上、向中心挨次地凝固，在鋼錠上部形成集中縮孔，鍛壓時將這一局部截去，因而成金鋼大都是冷靜鋼。化工壓力容器一般都要選用冷靜鋼。冷靜鋼的鋼錠如圖2-12Mn脫氧，是脫氧不完全的鋼，含氧量為0.03%-0.07%,其錠模上小下大，澆注后鋼液在錠模中發(fā)生「Fe0]+[C]=C0+[Fe]CO氣體，析。小下大，鋼錠的特征是具有薄的嚴(yán)密外殼，頭部還有縮孔，鋼錠內(nèi)部構(gòu)造下半部像沸騰鋼，弱。這是生產(chǎn)這種鋼錠的主要緣由。同時這種鋼錠頭部切除較小，成材率也較高五、鋼的熱處理與機械性能，這樣的加工工藝稱為熱處理。1、退火與正火退火是把工件加熱到臨界點以上的肯定溫度，保溫一段時間，然后隨爐一起緩慢冷卻下來，以得到接近平衡狀態(tài)組織的一種熱處理方法冷卻下來，它的冷卻速度要比退火快一些，因而晶粒細(xì)化。退火和正火的作用相像，可以降低硬度，提離塑性；調(diào)整組織，局部改穆機械性能；使組織均勻化，消退局部內(nèi)應(yīng)力。退火和正火的加熱溫度及冷卻速度2、淬火與回火淬火是將鋼加熱至淬火溫度—臨界點以上300C500C，并保溫肯定時間，然后在淬火劑中冷裂紋；冷卻速度慢，又達不到技術(shù)要求，因此，淬火常常是產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵所在?；鼗鹗窃诹慵慊鸷笤龠M展一次較低溫度的加熱與冷卻處理工藝淬火后的內(nèi)應(yīng)力，使組織趨于穩(wěn)定，并獲得技術(shù)上所需要的性能?；鼗鹛幚碛幸韵聨追N：〔1〕低溫回火〔2〕中溫回火〔3〕高溫回火低溫回火零件經(jīng)淬火后，再加熱至1500C-2500C1~3小時，然后在空氣中冷卻，得到一種叫做般對需要硬度高、強度大、耐磨的零件進展低溫回火處理中溫回火要求零件具有較高硬度3000C-4500C。高溫回火要求零件的強度、韌性、塑性都較好的綜合性能時，承受高溫回火。高溫回火的溫度為5000C～6800C.這種淬火加高溫回火的操作，習(xí)慣上稱為“調(diào)質(zhì)處理件的機械性能。調(diào)質(zhì)處理廣泛他應(yīng)用于各種重要的零件。第三節(jié)低合金鋼及化工設(shè)備用的特種鋼隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)的不斷進展，對設(shè)備及零部件的強度、硬度、韌性、塑性、耐磨性、耐種合金鋼才能勝任。碳素鋼與合金鋼的比較材料бbMPaбsMPaбs/бb碳素鋼Q235-A2016Mn115Mn4004005205402402503604000.60.630.690.74合金鋼一合金元素對鋼的影響有：鉻(Cr),錳(Mn),鎳(Ni)、硅(Si),硼(B)、鎢(W),鉬(Mo),釩(V),鈦(Ti)、鋁(Al)和稀土元素(Re)等。對組織構(gòu)造的影響對性能的影響元索形成碳化物強化鐵素體細(xì)化晶粒表2-5淬透性強度塑性局部常用合金元素對鋼性能的影響硬度、耐磨性韌性耐熱性耐腐蝕性Cr中等小小大↑↓↑↓↑↑Ni-小小中等↑保持良好-保持良好↑↑Mn小大中等大↑--↑↑-Si石墨化最大-小↑↓↑↓↑↑(H2S)↑(H2S)AI--大很小↓↓↓↑↑二、一般低合金鋼一般低合金鋼是結(jié)合我國資源狀況開發(fā)的一種合金鋼合金元素〔鉻、鎳、鈦、錳、鉬〕熔合而成。含碳量〔，合金元素的含量小于5%。由于合金元素的作用，低合金元素鋼構(gòu)造具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和加工性能如可焊16MnR1/315MnV制造球形容器與碳鋼相比可節(jié)約45%。三、容器鋼按GB6654-1996壓力容器用鋼板與YB(T)40-87壓力容器用碳素鋼和低合金厚鋼板所規(guī)定的要求執(zhí)行。四、鍋爐鋼〔350℃以下疲乏載荷及水和蒸汽介質(zhì)的腐蝕作用。在制造過程中，還要經(jīng)過各種冷加工，因此，對鍋爐鋼板提出了較高的要求1材料應(yīng)有足夠的疲乏強度〔2〕良好的塑性、韌性和冷彎性能；較低的缺口敏感性4良好的焊接性能和其他加工工藝性能〔良好的冶金質(zhì)量。有白點和裂紋。長用鍋爐鋼板的應(yīng)用范圍五、不銹耐酸鋼不銹耐酸鋼是是指在大氣中和酸性介質(zhì)中具有不生銹和耐腐蝕的高合金鋼主的鉻鎳不銹鋼；目前還進展了我國自行研制的節(jié)鎳〔無