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化工设备常用金属材料 1 、了解金属材料的性能，特别是力学性能 2 、对化工设备常用材料牌号能准确解释 3 、理解材料热处理目的与基本热处理类型

化工设备常用金属材料 1 、了解金属材料的性能，特别是力学性能 2 、对化工设备常用材料牌号能准确解释 3 、理解材料热处理目的与基本热处理类型. 重点难点：. 1 、钢材热处理 2 、材料牌号解释与记忆. 金属材料的发展及其在现代工业中的地位. 越王勾践青铜剑. 司母戊大方鼎. 南京长江大桥. 鸟巢. 一、材料性能 工艺性能：反映材料在加工制造过程中所表现出来的特性 （铸造、焊接、切削加工性能等） 使用性能：物理性能、化学性能、力学性能等. 力学性能 ：又称机械性能，是材料在外力作用下，在变形和强度方面所表现出来的性能。

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化工设备常用金属材料 1 、了解金属材料的性能，特别是力学性能 2 、对化工设备常用材料牌号能准确解释 3 、理解材料热处理目的与基本热处理类型

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Presentation Transcript

  1. 化工设备常用金属材料 1、了解金属材料的性能，特别是力学性能 2、对化工设备常用材料牌号能准确解释 3、理解材料热处理目的与基本热处理类型 重点难点： 1、钢材热处理 2、材料牌号解释与记忆

  2. 金属材料的发展及其在现代工业中的地位

  3. 越王勾践青铜剑 司母戊大方鼎

  4. 南京长江大桥 鸟巢

  5. 一、材料性能 工艺性能：反映材料在加工制造过程中所表现出来的特性 （铸造、焊接、切削加工性能等） 使用性能：物理性能、化学性能、力学性能等 力学性能：又称机械性能，是材料在外力作用下，在变形和强度方面所表现出来的性能。 金属材料的力学性能是材料固有的特性，它与材料的化学成分、冶炼方式、加工和热处理方法及使用条件等因素有关。 金属材料的力学性能是通过各种力学试验得到的，如拉伸、压缩、弯曲、冲击、疲劳、硬度等试验。 常用指标： （1）强度：材料抵抗破坏的能力 бs、бb （2）塑性：材料抵抗塑性变形的能力 δ、Ψ （3）硬度：材料抵抗比其更硬物体压入其表面的能力 HB（HBS、HBW）、HR（HRA、HRB、HRC）、HRV

  6. （4）冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力αk （5）疲劳：材料经一定次数循环后，并无明显外观变形却发生断裂的现象бD 二、钢的热处理 热处理：就是将钢在固态范围内加热到给定温度，经过保温，然后按选定的冷却速度冷却，以改变其内部组织结构，从而获得所需性能的一种工艺。 1、阶段：加热、保温、冷却 目的：改善金属材料内部组织结构，获得所 需力学性能。 2、热处理分普通热处理和表面热处理

  7. （1）普通热处理 退火：加热、保温、炉冷或坑冷 正火：加热、保温、空冷 预先 热处理 淬火：加热、保温、水冷 (淬火后必须回火) 低温：150～250℃ 中温：350～500℃ 高温：500～650℃ 回火： （2）表面热处理 表面淬火 表面化学热处理：渗碳、渗氮、渗金属等

  8. 化工设备常用材料分金属材料和非金属材料两大类化工设备常用材料分金属材料和非金属材料两大类 三、金属材料 金属材料分碳钢、低合金钢、合金钢三种 钢铁（黑色金属） 非铁金属（有色金属）

  9. 1、碳钢（非合金钢） 含碳量小于2.11%（wc＜2.11%）的铁碳合金 （1）普通碳素结构钢 普通碳素结构钢的牌号表示方法由代表屈服极限的字母Q、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四个部分按顺序组成，如Q235-A ·F。 Q 235 — A · F 沸腾钢 A等级 （质量由低到高有A、B、C、D四种） 235 MPa 屈服极限

  10. F：沸腾钢 B：半镇静钢 Z：镇静钢（Z可省略） TZ：特殊镇静钢 脱氧方式有 碳素结构钢有：Q195、Q215、Q235、Q255、 Q275五种

  11. 表1 碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T700-1988）

  12. （2）优质碳素结构钢 例：45 45—表示含碳量为万分之四十五 常用优质碳素结构钢有： 低碳钢： wc≤0.25% 如：10、15、20、25 中碳钢： 0.25% ＜wc＜0.6% 如：30、35、40、45、50、55、60 高碳钢： wc≥0.6% 如：65、70

  13. 表2 优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能(摘自GB/T699-1999)

  14. 表2 优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（续）

  15. 2、低合金钢 在碳钢基础上，加入合金元素，且合金元素含量≤5% （一般不超过3%） 例：Q345（16MnR） Q345—表示屈服极限345MPa 低合金钢有：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等 3、合金钢 含碳量数字 合金元素符号 合金含量 含碳量数字：两位数表示含碳量万分比 一位数表示含碳量千分比 合金元素符号：表示所含具体合金 合金含量：表示含合金百分比（省略数字表示含量<1.5%）

  16. （1）合金渗碳钢 渗碳钢经渗碳-淬火-低温回火 渗碳钢含碳量为低碳钢 碳素渗碳钢：如15、20等 合金渗碳钢：如20Cr、20CrMnTi等 （2）合金调质钢 调质钢：淬火-高温回火 调质钢含碳量为中碳钢 碳素调质钢：如40、45、50等 合金调质钢：如40Cr、35SiMn等

  17. （3）滚动轴承钢 用于制造轴承滚动体及某些工具 例GCr19 G—滚动轴承钢符号 Cr19—含Cr千分之19 滚动轴承钢有：GCr19、GCr15、GCr15SiMn等 （4）不锈钢 Cr是不锈钢基本合金元素 不锈钢有Cr不锈钢和Cr、Ni不锈钢两类 Cr不锈钢有：1Cr17、4Cr13等 Cr、Ni不锈钢有：1Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti等

  18. （5）耐热钢 用于650℃以上的高温环境下工作的设备及其零部件，分抗氧化钢和热强钢两类 （6）低温钢 用于低温（-20℃以下）环境下工作的设备及其零部件，如16MnDR 4、有色金属 铝及铝合金 铜及铜合金 铅及铅合金 滑动轴承合金

  19. 四、非金属材料 1、陶瓷 2、化工搪瓷 3、玻璃 4、塑料（聚四氟乙烯—“塑料王”） 5、橡胶 6、涂料 使用性 五、选材的基本原则： 综合考虑 经济性 使用性：力学性能、物理性能、化学性能 经济性：工艺性、成本价格

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