化工设备材料及热处理

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1、第2章化工设备材料及热处理第2章化工设备材料及热处理2.1化工设备材料选用原则2.2化工设备常用材料2.3金属材料的力学性能2.4金属材料的物理和化学性能2.5金属材料的工艺性能2.6金属材料的热处理2.1化工设备材料选用原则(1)．使用性原则对零件功能和寿命的满足程度(2)．工艺性原则零件能方便的制造出来.(3)．经济性原则降低加工成本碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65钢，75钢，85钢。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50Cr

2、VA，如高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn，50CrMn，30W4Cr2VA等。例如：工程材料分为三大类:金属材料、非金属材料和复合材料。金属材料分为钢铁材料和非铁材料两大类。非金属材料：陶瓷、玻璃、工程塑料、橡胶、石墨等。2.2化工设备常用材料复合材料2.2.1钢铁材料钢:碳的质量分数<2%的铁碳合金。力学性能：具有高的强度、塑性和韧性；用锻造、辗轧、冲压、焊接、铸造等方法获得零件的毛坯。钢按照化学成分的不同分为碳素钢和合金钢。结构钢：制造一般机械零件。碳素钢工具钢：制造各种刀具、量具、模具。合

3、金钢：在碳素钢中加入一定量的合金元素(如硅、锰、铬、镍、钼、钛、钒等)。按钢中碳的质量分数分：低碳钢（碳的质量分数<0.25%）、中碳钢（碳的质量分数0.25%～0.6%）、高碳钢（碳的质量分数>0.6%）；按钢的质量分：普通钢（w(s)≤0.05%，w(p)≤0.045%）、优质钢（w(s)≤0.035%，w(p)≤0.035%）和高级优质钢（w(s)≤0.025%，w(p)≤0.025%）。按钢的用途分：结构钢是制造一般机械零件和工程结构的钢，其碳的质量分数一般都小于0.7%。工具钢主要用于制造各种刀具、量具、模具，其碳的

4、质量分数一般都大于0.7%。1.碳素钢（1）普通碳素结构钢化学成分：w(s)<0.05%，w(p)<0.045％。优点：塑性好。所以，其焊接性能、冲压性能都好。缺点：强度低些。牌号如：Q235AF即表示屈服极限数值为235MPa的A级沸腾钢。普通碳素结构钢Q屈服点，汉语拼音第一个字母235材料的屈服点数值235MPa屈服点抗拉强度伸长率化学成分：w(s)<0.035%，w(p)<0.035％常用于制造比较重要的机械零件，一般要进行热处理。（2）优质碳素结构钢牌号用两位数字表示，数字代表该钢的平均碳的质量分数为万分之几。（20钢

5、、40钢、60钢含碳量？）如45钢表示平均碳的质量分数为0.45％低碳钢：w(c)<0.25%,强度和硬度低，塑性和焊接性能好。中碳钢：0.25%0.6%,硬度大，耐磨。优质碳素结构钢分类（根据碳的质量分数的多少）：特点：可用于铸造毛坯；适用于尺寸较大、形状复杂、要求较高的零件（3）铸钢牌号：ZG200-400ZG+σs(屈服点)+σb(抗拉强度)（4）工具钢通常指碳的质量分数0.65％~1.35％的高碳钢，经淬火和回火后硬度很高且耐磨性好，专门用来制造切削刀具和工

6、具，如车刀、铣刀、钻头、锉刀和锯等。按质量分为碳素工具钢和高级优质碳素工具钢两种：碳素工具钢的牌号以“T“表示，后面的数字表示碳的质量分数的千分数。例如T10表示碳的质量分数为1％的普通碳素工具钢。如为高级优质碳素工具钢，后面加注“A”，如T10A。2.合金钢为改善钢的力学、工艺或者物理性能，在碳素结构钢中加入合金元素所形成。合金钢按用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三类用数字和合金元素复合表示。最前面的数字为碳的质量分数(万分之)，合金元素后面数字为其含量(%)，合金元素含量<1.5%时，数字省略。如60Si2Mn

7、c的质量分数？Si的质量分数？Mn的质量分数？合金钢牌号后面加A，则表示优质（1）合金结构钢牌号表示（2）合金工具钢合金工具钢是在碳素工具钢的基础加入少量合金元素(Si、Mn、Cr、V等)制成的。合金工具钢常用来制造各种量具、模具和刀具等。合金工具钢的牌号表示方法为：碳的质量分数1％时，钢号中不标出；碳的质量分数小于1时，则以千分之几(一位数字)表示；如CrMn钢的碳的质量分数为1.3％~1.5％，而9Mn2v钢的碳的质量分数为0.85％~0.95％。合金工具钢均属高级优质钢，牌号后不加标“A”。（3）不锈钢和耐热钢含有较多合

8、金元素，并且有某些特殊物理、化学性能的合金钢，常用的不锈钢、耐热钢等。不锈钢和耐热钢的牌号是以数字表示碳的质量分数的千分之几，合金元素符号后的数字表示该合金元素质量分数的百分之几。不锈钢是指在空气中耐腐蚀的钢。钢中的主要合金元素是铬和镍。一般含铬量不低于12.5％才具有良好的