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《化工设备机械基础第二版课件教学课件 作者 高安全 刘明海 主编 项目一 化工设备材料及其选择单元二 化工设备常用材料特性.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节化工设备常用材料特性分类1.黑色金属——1）生铁2）钢钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢低合金钢中合金钢高合金钢钢普通钢优质钢高级优质钢按化学成分：按质量分：钢沸腾钢镇静钢半镇静钢钢建筑钢结构钢弹簧钢轴承钢工具钢特殊性能钢按冶炼方法分：按用途分：2.有色金属铜及其合金：纯（紫）铜黄铜（铜锌合金）锡青铜（铜锡合金）铝青铜（无锡青铜）轻金属及其合金铝及铝合金钛及钛合金镁及镁合金钢铁牌号及表示方法1.牌号的表示原则依据国家标准GB221-2000,牌号中化学元素——化学符号或汉字表示；产品用途、冶炼
2、和浇铸方法——汉字或汉语拼音字母表示。例如：沸腾钢——F或沸灰口铸铁——HT或灰铁铸钢——ZG锅炉钢——g或锅容器钢——R或容2.钢号表示法例：优质碳素钢——08F20R沸腾钢含碳量为0.08%；容器钢含碳量为0.2%普通碳素钢——Q235-A,F沸腾钢类别为A钢材屈服点(MPa)屈服点屈字的拼音首位字母低合金钢——16MnR16——含碳量0.16%；Mn——合金元素；R——容器钢。特殊性能钢——1Cr18Ni91——含碳量0.1%（千分数）；Cr,Ni——主要合金元素；18——含铬量18%；9—
3、—含镍量9%。碳钢与铸铁钢铁的组成=95%以上铁+（0.05～4%）碳+1%杂质——铁碳合金含碳量0.02~2%为钢；含碳量＞2%为铸铁；含碳量＜0.02%为工业纯铁；含碳量＞4.3%无实用价值。铁碳合金！一、铁碳合金的组织结构1.金属的组织与结构在1500倍显微镜下观察到的显微组织，即金属的金相组织。金相组织结构直接影响金属材料的性质。如，铸铁中的石墨形式不同，其性质也不同。细片状石墨：次之粗片状石墨：差球状石墨：强度最好纯铁在不同温度下的晶体结构：2.纯铁的同素异构转变：γ-Feα-Fe910
4、℃（面心立方晶格）（体心立方晶格）固态下铁原子重新排列3.铁与碳的相互关系和碳钢的基本组织铁碳关系：固溶态，化合态，混合态固溶：元素于固态下相互溶解，保持溶剂晶格原来形式。（1）铁素体（F）体心立方晶格（α-Fe）+C铁素体（固溶体）塑性好，强度低。（2）奥氏体（A）面心立方晶格+C奥氏体（固溶体）—韧性好，强度高。——铁碳关系之二：化合态C+Fe→Fe3CFe3C称为渗碳体。性能特点:.硬，脆；.在一定条件下可以分解（3）渗碳体（C）游离石墨+铁。渗碳体的作用：少量渗碳体散布在铁素铁中（总含c量
5、﹤2%）成为碳素钢。提高了强度和硬度，可轧制成钢材。铁碳合金中含碳量﹥2%时，部分碳以石墨形式存在于其中，即所谓铸铁。组织结构特点——性能特点：石墨性软、强度极低，相当于铸铁中存在许多孔洞。铁碳关系之三——游离态二、碳钢1.碳钢中杂质对其性能的影响1）.锰(Mn)来源——在冶炼过程中加入锰铁。作用——钢材中锰含量高于0.8%时，即为合金元素存在——提高强度。是有益元素。2）.硫(S)来源——矿石和焦炭。存在形式：FeS。作用——FeS的熔点低于钢材热加工开始温度，它过早熔化，导致工件开裂，称为热脆
6、性。有害元素！3).磷(P)来源——矿石。作用——溶于铁素体，使钢材常温下脆性增加，塑性、韧性下降，即所谓“冷脆性”。有害元素！4）.氢(H)来源——钢由高温奥氏体冷至常温时，氢的溶解度降低，来不及到钢的表面逸出而积聚，并产生高压力，在钢材内产生“白点”。“白点”——裂纹源有害元素！2.碳钢的分类、牌号（1）.普通碳钢含P、S等有害杂质较多（S≤0.055%P≤0.045%)常用有：Q215-A,Q235-A,Q235-A.F#Q235-B,#Q235-C,Q275(参见表1-6）式中Q—普通碳钢
7、，“屈服”的拼音首位字母。235——材料屈服点（MPa)A,B,C,D——钢材质量等级，越后越高。F——沸腾钢#—GB150-98规定使用材料（2）.优质碳素钢特点：含硫、磷等杂质较少，均≤0.04%，杂质少，组织均匀，表面质量好。常用有：08,10,15,20,20g,20R,30Mn,40Mn等。式中数字--含c量的万分数;g--锅炉钢；R--容器钢；Mn---含锰元素约1%。（3）.高级优质钢磷硫杂质极少P,s含量≤0.03%。表示法：如20AGB150-98规定使用材料！三、铸铁铁+(2.
8、5～4.0%)碳+Si、Mn、P、S等杂质铸铁1）灰铸铁如HT150-330,HT200-400HT---灰铸铁第一个数字---抗拉强度（MPa)第二个数字---抗弯强度（MPa)特点：断口呈灰色，石墨呈片状；质脆，耐磨，抗压不抗拉，可铸性好，易切削；吸音减振，某些介质中耐腐蚀性好。用来制作机床的床身，压缩机机身如何？2）.可断铸铁如KT300-10.KT---可断铸铁300---抗拉强度（MPa)10----延伸率（%）特点：碳以团絮状存在，强度比灰铸铁高，具有较高的塑性和韧性。
