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环保设备课程设计环保设备材料及防腐?设备材料涉及金属材料(以钢材为主)和非金属材料(以塑料为主)。? 设备材料的性能?设备材料的性能是选择材料的根本依据,材料性能包括力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等。? 力学性能?力学性能是指材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力,如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。强度材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不失效、不被破坏的能力。弹性极限 : 是保证材料不发生不可恢复变形的最大应力。?屈服强度 : 表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。?抗拉强度 : 表示材料抵抗外力而不致断裂的最大应力。?? s??? b??? p??工程上需要材料的屈服强度高且屈服极限与强度极限的比值(屈强比)要小。?蠕变极限是指材料在规定时间内某一温度下,使试件在 1万(或 10 万)小时内产生的变形量为 1% 时的最大应力。?“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度的交变载荷长期作用下发生断裂的现象。?疲劳强度是指金属材料经过无限次反复交变载荷不受破坏的最大应力。?硬度?硬度是指材料在表面上的不大体积内抵抗变形或破裂的能力。常用的指标有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。硬度高的材料强度高,耐磨性能较好,但切削加工性能较差。?塑性?材料的塑性是指材料受力时,当应力超过屈服点后,能产生显著的变形而不即行断裂的性质。?塑性是以延伸率和断面收缩率作为材料塑性的指标。?延伸率主要反映材料均匀变形的能力。是指试件拉断后总伸长的长度与原始长度的比值百分率。?表示试件长度和直径的比值为 10 ,为长试件。?表示试件长度和直径的比值为 5,为短试件。?断面收缩率主要反映材料局部变形的能力。它以试件拉断后断面缩小的面积与原始截面面积比值的百分率Ф(%)表示。?断面收缩率的大小与试件的尺寸无关,对材料的组织变化以及材料的缺口比较敏感。?材料的延伸率与断面收缩率值愈大,材料塑性愈好,有良好的塑性才能进行成型加工,塑性变形可避免发生突然的断裂,一般要求δ5为 10%-20% ,过高的塑性常常会导致强度降低。 10? 5?? 物理性能?材料的物理性能有密度、熔点、比热容、导热系数、热膨胀系数、导电性、磁性等。? 化学性能?材料的化学性能是指材料在所处介质中的化学稳定性。? 耐腐蚀性?材料对周围介质,如大气、水汽、各种电解液浸蚀的抵抗能力称为耐腐蚀性。?材料的耐腐蚀性不强将影响设备使用寿命。金属材料在酸性介质中的耐腐蚀性较差,有机非金属材料耐酸性较强。? 抗氧化性?钢铁在高温下与自由氧发生氧化腐蚀,生成易剥落的 FeO 氧化皮; ?钢铁在高温下与水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等气体产生高温氧化与脱碳作用,使钢的力学性能下降。高温设备必须选用耐热材料。? 加工工艺性能?金属和合金的工艺性能是指可铸造性能、可锻造性能、可焊性能、可切削加工性能。? 可铸性?可铸造性主要指液体金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析倾向。?流动性好的金属能充满铸型,能浇铸较薄的与形状复杂的铸件,合金钢与高碳钢比低碳钢偏析倾向大,铸造后要用热处理方法消除偏析。?铝、灰铸铁和锡青铜铸造性能较好。? 可锻性?可锻性是指金属承受压力加工(锻造)而变形的能力。?低碳钢的可锻性比中碳钢及高碳钢好; ?碳钢比合金钢可锻性好; ?铸铁是脆性材料不能锻压加工。? 焊接性?焊接性是指能用焊接方法使两块金属牢固连接,不发生裂纹,具有与母体材料相应的强度的特性。?低碳钢具有优良的焊接性,铸铁、铝合金等材料的焊接性较差。? 可切削加工性?是指金属是否易于切削。灰铸铁、碳钢的切削性较好。? 铸铁?含碳量一般在 2% 以上,有良好的铸造性、耐磨性、减振性及切削加工性。?铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁等。? 灰铸铁?灰铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,断口呈暗灰色。灰铸铁的抗压强度较大,抗拉强度很低,冲击韧性低,可制造承受压应力及要求消振、耐磨的零件,如支架、阀体、泵体。?灰铸铁的牌号用名称 HT 和抗拉强度值表示,常用的牌号有 HT100 、 HT200 、 HT300 。