化工设备常用质料性能特点分类全先容

化工设备常用质料material化工生产历程的工艺条件十分庞大，压力从真空到高压甚至超高压；温度从深冷到高温；介质具有腐蚀性、易燃易爆、有毒甚至剧毒。为了保证化工设备的宁静运行，设计中对所选化工设备质料的可靠性有着很高的要求。化工设备常用质料可以分为金属和非金属两大类。其中应用最多的是金属质料。

选择质料时要思量的因素许多。对质料的一般要求如下：①应具有足够的强度、刚度；良好的塑性、韧性。②在所处介质中具有一定的耐腐蚀性能。

③加工工艺性能良好④资源广泛、供应富足、经济合理。质料的性能（1）力学性能力学性能是指质料在受外力作用和变形的历程中所具有的特性。质料的力学性能指标是通过试验测得的。

①强度强度是指质料在外力作用下反抗破坏的能力。质料在常温下的强度指标有屈服极限和强度极限。屈服极限a是质料在外力作用下开始发生塑性变形时的最小应力值（MPa）。强度极限a是质料在外力作用下发生断裂破坏前所能蒙受的最大应力值（MPa）。

这两个强度指标是确定在常温下事情时质料的许用应力的依据。金属质料在高温、恒定载荷下恒久事情时，会发生缓慢塑性变形的现象，称为质料的“高温蠕变”。②刚度刚度是指质料在外力作用下反抗变形的能力。③稳定性稳定性是指构件在外力作用下保持原有平衡状态的能力。

质料的稳定性参量是弹性模量E和泊松比u。④塑性塑性是指质料在受外力破坏前所能经受的塑性变形能力。

延伸率和断面收缩率是质料的塑性指标。⑤韧性断裂韧度和打击韧性都是质料的韧性指标。断裂韧度K是指质料不发生断裂时应具有的应力强度因子，是强度和塑性的综合指标.⑥硬度硬度是权衡金属质料软硬水平的一种性能参量，它表现金属质料外貌局部体积内反抗弹性变形、塑性变形和破断的能力。因试验方法差别而有差别的硬度指标。

（2）物理性能质料的物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性、弹性等。这些性能必须满足往复运念头械、转念头械和换热设备等设计参数的要求。（3）化学性能金属质料的化学性能在这里主要是指质料在所处介质中的化学稳定性。制造设备的质料在事情中应该既不污染介质又具有足够的耐腐蚀性能。

（4）工艺性能金属的工艺性能是指质料能被加工的性能，即可铸造性、可锻性、可焊性、可切削加工的性能、热处置惩罚性能和冷弯性能等加工工艺性能。质料的分类工程质料指包罗金属质料、有机高分子质料（树脂）、无机非金属质料（包罗陶瓷质料）在内的三大系列的全质料规模。制造化工设备的主要质料是金属质料。

金属质料的分类金属质料分为玄色金属和有色金属两大类。玄色金属是钢铁的总称，玄色金属又分为生铁和钢。生铁可分为炼钢生铁、铸造生铁和合金生铁；钢可以分为碳素钢和合金钢。

有色金属包罗铜、铝、铅、镍、钛等及其合金。钢和铁都是铁和碳的合金。铁碳合金由约95％的Fe元素、0．05％～4％的C元素和矿石中原有的以及冶炼历程融入的约1％的杂质组成。

这些杂质主要是Mn、Si、S、P、O、N、H等元素。钢和铁是按化学身分划分的。

含碳量为0．02％～2％的是钢；含碳量大于2％的是铸铁（C＞4．3％时无使用价值）。含碳量小于0．02％的是工业纯铁（少少使用）。

含碳量对钢材的力学性能有决议性的影响。一般来说，含碳量增加会使钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。工业上应用最多的是钢材。

钢材的分类方法许多。有按化学身分分类、按品质分类、按冶炼方法分类、按金相组织分类和按用途分类平分类方法。按化学身分可分为：碳素钢和合金钢。

按品质可分为：普通钢（S≤0．050％、P≤0．050％）、优质钢（S≤0．040％、P≤0．040％）和高级优质钢（S≤0．02％～0．03％、P≤0．03％～0．035％）。按冶炼方法分类时，可按冶炼时的炉别差别分为：平炉钢、 转炉钢、电炉钢；按脱氧水平和浇注制度进一步分为：镇静钢（脱氧完全、质量好、价钱高）、沸腾钢（符号F，脱氧不完全、质量差、价钱低廉）、半镇静钢（符号b，性能特点介于前两者之间）。按金相组织分类可分为：铁素体钢、奥氏体钢等，还可以按热处置惩罚方法进一步分类，如退火状态的钢、正火状态的钢、无相变或部门发生相变的钢等。

按用途可分为：修建及工程用钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢、专业用钢。如桥梁用钢（Q）、锅炉用钢（g）、容器用钢（R）、焊条用钢（H）等。我国的“钢分类”国家尺度（GB／T13304－9P）是参照国际尺度（ISO4948／1，ISO4948／2）制定的。

第一部门，按化学身分类；第二部门，按主要质量品级、主要性能及使用特性分类。化工常用非金属质料质料依其化学特征，一般分为无机质料和有机质料两大类。1无机非金属质料传统的无机非金属质料主要指陶瓷、玻璃、水泥和耐火质料等四类，因这四类质料的化学组成均为硅酸盐类，故亦称为硅酸盐质料，又因其中陶瓷质料历史悠久，应用最广泛，也常称为陶瓷质料。

从20世纪40年月起，随着科学技术的生长，传统硅酸盐质料技术逐步生长成为新型无机非金属质料科学与工程。在这一领域中，研制事情活跃且处于整个质料科学与工程生长前沿，特别是先进陶瓷、非晶态质料、人工晶体及无机涂层等技术的研究。

无机非金属质料一般均耐蚀、质脆、不耐温度剧变，不能机械加工。（1）化工陶瓷陶瓷质料具有化学惰性、耐高温、抗蠕变、耐磨损等良好性能，而且其机、电、声、光、热、磁、弹性以及它们之间的耦合性能越来越受到人们的重视。

广义的陶瓷质料包罗传统陶瓷、无机涂层质料（搪瓷）、非晶态质料（玻璃）等陶瓷质料除在氢氟酸和强碱中外，一般均耐蚀。在化学工业中主要用。

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