1 第一章化工设备材料及其选择第一节概述一、化工设备选材的重要性和复杂性1、 操作条件的限制2、 制造条件的限制设备在制造过程中,要经过各种冷、热加工使它成型,例如下料、卷板、焊接、热处理等,要求材料的加工性能要好。3、 材料自身性能的限制(如材料本身制造过程中的缺陷等)二、选材要抓住主要矛盾,遵循适用、安全和经济的原则。(1)材料品种应符合我国资源和市场情况;(2)材质(纯粹是指材质本身的质量,如有无裂纹等)可靠,能保证使用寿命;(3)要有足够的强度,良好的塑性和韧性,对腐蚀性介质能耐腐蚀;(最重要)(4)便于制造加工,焊接性能良好;(5)成本低。第二节材料的性能一、力学性能(也称机械性能)材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破坏的能力,叫做材料的力学性能。主要包括强度、塑性、韧性和硬度,这是设计时选用材料的重要依据。1、强度强度是固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特性。常用的强度指标有屈服点和抗拉强度等。(这里先简单复习材料力学的知识,重点让学生回忆做材料单向拉伸实验的情况)[实例 1]常温拉应力下20 号钢的拉抻试验(有明显塑性变形)[ 实例 2] 高碳钢 T10A的拉伸试验(无明显塑性变形)(1)屈服强度(屈服点) (s )压力温度介质( 从高真空到上百MPa,故有强度要求,用例子解释真空、高压) (-250℃~2000℃,材料受冷、热,热胀冷缩,材料的物理性能的变化) [ 酸碱等(腐蚀) 、核反应堆中子照射(变脆) ,有毒,易燃易爆等] 2 金属材料承受载荷作用,当载荷不再增加或缓慢增加时,仍继续发生明显的塑性变形,这种现象,习惯上称为“屈服 ”。发生屈服现象时的应力.即开始出现塑性变形时的应力,称为“屈服点 ”,用s (MPa)表示。它即代表材料抵抗产生塑性变形的能力。条件屈服点(2.0)工程中规定发生0.2%残余伸长时的应力,作为“条件屈服点 ”(2)抗拉强度(b )金属材料在受力过程中,从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值,叫做抗拉强度。由于外力形式的不同,有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。抗拉强度是压力容器设计常用的性能指标,(3) 蠕变极限(n )高温(比如: 碳素钢> 420℃,合金钢> 450℃)在一定应力联合作用下金属将逐渐产生塑性变形。(4)持久强度σD (5) 疲劳强度(1 ):(材料在交变载荷作用下,会在远低于材料本身的屈服点时就已经断裂了,这种现象就是疲劳。我们把)经过106~108 次循环试验...