2023年化工设备机械基础总结.docx

化工设备机械根底总结 钢、铁固态下加热、保温和不同的冷却方式，改变金相组织以满足所要求的物理、化学与力学性能，称为热处理.退火：把钢（工件）放在炉中缓慢加热到临界点以上的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢冷却下来的一种热处理工艺。目的：消除组织缺陷、降低硬度、提高塑性、便于冷加工、消除内应力、防止工件变形。正火是把钢（工件）放在炉中缓慢加热到临界点以上的某一温度，保温一段时间，置于空气中冷却。目的：细化晶粒，提高韧性，有比退火为高的强度与硬度。正火与退火不同之处，在于正火是将加热后的工件从炉中取出置于空气中冷却。铸、锻件切削加工前一般进行退火或正火。淬火是把钢（工件）放在炉中缓慢加热至淬火温度（临界点以上30℃～50℃），并保温一段时间，后投入淬火剂中冷却。淬火后得到的组织是马氏体。增加硬度、强度和耐磨性。淬火剂有空气、油、水、盐水，冷却能力递增.碳钢在水和盐水中淬火，合金钢在油中淬火.回火是淬火后进行的一种较低温度的加热与冷却热处理工艺。回火可以降低或消除零件淬火后的内应力，提高韧性。在150℃～250℃范围内的回火称“低温回火〞。目的不降低硬度消除内应力。刃具、量具，要进行低温回火处理。中温回火温度是300℃～450℃。目的消除内应力降低硬度提高弹性。弹簧、刀杆、轴套等进行中温回火。高温回火温度为500℃～680℃。调质处理：淬火后的高温回火。目的获得较高的综合机械性能。用于各种轴类零件、连杆、齿轮、受力螺栓等。时效热处理：材料经固溶处理或冷塑变形后，在室温或高于室温条件下，其组织和性能随时间而变化的过程。时效可进一步消除内应力，稳定零件尺寸，它与回火作用相类似.“蠕变〞现象：高温高压的蒸汽管道下挠变形；高温高压下法兰及螺栓蠕变变形而泄漏；铅丝在常温下受重力作用而变长变细。“蠕变强度〞：材料在高温下，抵抗发生缓慢塑性变形的能力，以sn表示，单位mpa。“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。含碳量0.02％～2％称为钢；含碳量大于2％称为铸铁；含碳量小于0.02％时称纯铁（工业纯铁）；含碳量大于4.3％的铸铁极脆.铁在92023oc以上是具有面心立方结构的γ－fe;铁在92023oc以下是具有体心立方结构的α－fe.碳溶解在a-fe中形成固溶体称铁素体。a-fe原子间隙小，溶碳能力低（最大溶解度不超过0.02％），强度和硬度低，但塑性和韧性很好。低碳钢是含铁素体的钢，具有软而韧的性能。室温时，钢的组织中只有铁素体，没有奥氏体。碳溶解在g-fe铁中形成固溶体称奥氏体。g-fe原子间隙较大，碳的溶解度比a-fe中大得多，如在723℃时可溶解0.8％，在1147℃时可达最大值2.06％。奥氏体组织是在a-fe发生同素异构转变时产生的。由于奥氏体有较大的溶解度，故塑性、韧性较好，且无磁性。硫有害元素。fes和fe形成低熔点（985℃）化合物。钢材热加工1150～1200℃，过早熔化而导致工件开裂，称“热脆〞，磷有害元素。虽能使强度、硬度增高，但塑性、冲击韧性显著降低。氧有害元素feo、mno、sio 2、al2o3，使强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。氮：长时间放置或在200～300℃加热氮以氮化物形式的析出，硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。氢：有害元素来源——钢由高温奥氏体冷至常温时，氢的溶解度降低，来不及到钢的外表逸出而积聚，并产生高压力，在钢材内产生“白点〞。——裂纹源.按用途：建筑及工程用钢、结构钢、弹簧钢、轴承钢、工具钢和特殊性能钢（不锈钢、耐热钢）按含碳量：低碳钢、中碳钢和高碳钢;按脱氧方式：镇静钢和沸腾钢;按品质：普通钢、优质钢和高级优质钢，q235-a，屈服强度数值（mpa）普通碳素钢质量等级a，b，c，d。脱氧方法为f，b，z，tz。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。普通碳素钢有q19 5、q 215、q2 35、q255及q275五个钢种。铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁等。按合金元素总含量分：合金含量2023%，高合金钢.铬提高耐腐蚀性能和抗氧化性能。含量到达13％时，能使钢的耐腐蚀能力显著提高，并增加钢的热强性。提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但使塑性和韧性降低。提高强度、高温疲劳强度、耐热性及耐h2s等介质的腐蚀性。硅含量增高会降低钢的塑性和冲击韧性。铝强脱氧剂，显著细化晶粒，提高冲击韧性， 低冷脆性。提高抗氧化性和耐热性，对抵抗h2s介质腐蚀有良好作用。价格廉价，在耐热钢中常以它来代替铬。专业用钢锅炉用钢，压力容器用钢、焊接气瓶用钢等。在钢号后面分别加注g、r或hp等，如20g、16mnr和15mnvhp等。特殊性能钢：不锈钢、耐热钢和高温合金及低温用钢.通常按钢的金相组织分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢和马氏体不锈钢等.防止晶间腐蚀的方法降低含碳量 第4页 共4页