化工设备机械基础
化工设备机械基础
化工设备机械基础化工设备机械基础是涉及化工领域的重要概念。
化工设备的机械基础是指一切与化工领域相关的机械设备，包括但不限于反应釜、蒸发器、干燥器等。
这些设备在化工生产中扮演着至关重要的角色，其性能和质量直接关系到化工产品的生产效率和质量。
化工设备中的机械基础反应釜反应釜是化工生产中常见的一种设备，用于进行化学反应或物理变化。
它主要由釜体、搅拌装置、传热设备和控制系统组成。
反应釜在化工生产中扮演着“大锅”角色，通过控制温度、压力和搅拌速度等参数，实现目标产物的合成反应。
蒸发器蒸发器是化工设备中常用的分离设备，用于将液体中的溶剂蒸发并将溶质浓缩。
其主要由加热器、蒸发室和冷凝器组成。
蒸发器在化工生产中广泛应用于浓缩、提纯和分离各种溶液，提高产品的纯度和浓度。
干燥器干燥器是化工生产中用于去除物料中水分的设备，其工作原理是利用换热方式将物料中的水汽蒸发掉，通过排出干燥后的干燥空气，实现物料的干燥。
干燥器在化工生产中常用于固体产品的干燥，提高产品的稳定性和保质期。
机械基础的重要性化工设备的机械基础对化工生产具有重要意义：1.保障生产安全：机械基础的稳定性和可靠性直接关系到生产过程中的安全性，合格的机械基础能够有效降低事故发生的概率。
2.提升生产效率：优质的机械设备可以提高生产效率，降低成本，缩短生产周期，提高产品的产出量和质量。
3.保证产品质量：机械基础的合理设计和选用能够确保产品的稳定性和符合标准，保证产品质量。
未来发展趋势化工设备机械基础在未来的发展中将面临以下挑战和机遇：1.智能化发展：随着科技的不断进步，化工设备机械基础将向智能化、自动化方向发展，提高设备的智能化程度和自动控制水平。
2.节能环保：未来化工设备机械基础将更加注重节能环保，采用更加环保、节能的设计和制造技术，降低资源消耗。
3.数字化转型：化工设备机械基础将借助数字化技术，实现设备监控、数据分析和远程控制，提高生产的智能化程度和管理效率。
化工设备机械基础
• ⑤产品总成本：是生产中一切经济效果的综合反映。一般 要求产品的总成本愈低愈好，但如果一个化工设备是生产 中间产品，则为了使整个生产的最终产品的总成本为最低， 此中间产品的成本就不一定选择最低的指标，而应从整个 生产系统的经济效果来确定。
• 三、容器零部件的标准化
• 1．标准化的意义
• ①组织现代化生产的重要手段之一。实现标准化，有利于 成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本从而 提高产品的竞争能力。
金属腐蚀破坏的形式: 均匀腐蚀与非均匀腐蚀（又称局部腐蚀）
金属设备的防腐措施：
1、衬覆保护层 2、电化学保护 3、缓蚀剂
第二章 容器设计的基本知识
• 一、容器的分类与结构 • （一）结构
• （二）分类 • 第一种：按设计压力分类 • 按承压方式，压力容器可分为内压容器与外压容器。 • 内压容器又可按设计压力（P）大小分为四个压力等级：：
一化学腐蚀：金属遇到干燥的气体或非电解质溶液而发生化 学作用所引起的腐蚀。其产物在金属的表面，腐蚀过程 中没有电流的产生。
二氢腐蚀：氢气在较低温度和压力(＜200℃，＜5.0MPa)下 对普通碳钢及低合金钢不会有明显的腐蚀，但是在高温 高压下则会对它们产生腐蚀，结果使材料的机械强度和 塑性显著下降，甚至损坏，这种现象常称为“氢腐蚀”。
（也是通过试验方法获得，一般在油压机上进行弯曲试验，测定材料的 缺口敏感性。）
• 4.硬度 ： • 衡量材料软硬的一个指标 • 总之，在材料的力学性能所包括的强度、塑性、韧性、硬度四个指
标中， • 强度和塑性占主导地位，但使用时要考虑温度的变化。 二化学性能（主要指耐腐蚀性和抗氧化性） • 1、耐腐蚀性： • 金属和合金对周围介质，如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能
《化工设备机械基础》课件
新型材料
高分子合成材料
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等，具有优良的耐腐 蚀性和绝缘性，适用于制 造管道和储罐等。
纳米材料
具有优异的力学性能和耐 腐蚀性，可用于制造高效 能换热器和催化剂载体等 。
智能材料
如形状记忆合金和光纤传 感器等，具有自适应和自 诊断功能，可用于化工设 备的监测和维护。
03
CATALOGUE
气密封
利用气体在密封腔内的压力差，使气体被密封在腔室内，以达到密封的目的。原理是利用 气体在密封腔内的压力差和密封元件的配合，使气体被密封在腔室内。
密封材料的选择
耐腐蚀材料
对于腐蚀性较强的介质，应选择耐腐蚀性能 较好的材料，如不锈钢、钛合金等。
耐磨材料
对于磨损较大的介质，应选择耐磨性能较好 的材料，如碳化硅、碳石墨等。
详细描述
腐蚀的原理是金属原子与环境中的原子发生交换或结合，导致金属表面的原子被氧化或还原。腐蚀速率受多种因 素影响，如环境湿度、温度、酸碱度、氧气浓度、盐分等。此外，金属的种类、合金成分、表面状态、机械性能 等也会影响腐蚀速率。
防腐蚀的方法与措施
总结词
防腐蚀的方法包括材料选择、表面处理、涂层保护等，目的是减缓或阻止腐蚀的发生。
化工设备的腐蚀与防护
腐蚀的定义及分类
总结词
腐蚀是一种常见的化学反应，会导致材料损失和设备损坏。
详细描述
腐蚀是指金属与环境之间的化学或电化学反应，导致金属损 失和性能下降。根据腐蚀机理和环境条件的不同，腐蚀可以 分为多种类型，如化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀等。
腐蚀的原理及影响因素
总结词
腐蚀的原理涉及到金属与环境之间的相互作用，影响因素包括环境因素和金属性质。
设备安装精度控制
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础是化工工程中的重要组成部分。
主要包括以下几个方面：
1. 设备机械基础的作用：设备机械基础是支撑和固定化工设备的重要部分，它的主要作用是承受设备的重量和振动，保证设备的稳定运行，并将设备与地面隔离，减少机械震动的传递。
2. 设备机械基础的材料：常见的设备机械基础材料有混凝土、钢筋和锚固件等。
混凝土是常用的基础材料，具有良好的抗压和耐久性能；钢筋用于加强混凝土的抗拉能力；锚固件用于将设备固定在基础上，防止设备的移动。
3. 设备机械基础的设计原则：设备机械基础的设计应考虑到设备的重量、振动特性和工作环境等因素。
基础的尺寸和形状应满足设备的布置要求，并保证基础的稳定性和承载能力。
同时，还应考虑基础内部的钢筋布置和混凝土配合比的设计，以确保基础的强度和耐久性。
4. 设备机械基础的施工过程：设备机械基础的施工包括基础的挖掘、钢筋安装、模板搭建和混凝土浇筑等工序。
施工需要严格按照设计图纸和相关规范进行，保证基础的质量和施工进度。
5. 设备机械基础的检测与维修：设备机械基础在使用过程中可能会出现裂缝、沉降等问题，需要进行定期的检测和维修。
常用的检测方法包括视觉检查、测量和无损检测等，根据检测结果进行必要的维修和加固。
总之，设备机械基础是保证化工设备安全运行的重要环节，其设计、施工和维护都需要严格按照相关规范和标准进行。
只有确保基础的质量和稳定性，才能保证设备的正常运行和工艺的安全性。
化工设备机械基础
1什么是外压容器的临界压力？临界压力与哪些因素有关？答：导致容器失稳的最小外压力或保持容器不失稳的最大外压力，称为外压容器的临界压力、用p cr表示。
临界压力与容器的几何尺寸、材料、制造质量等因素有关。
2、在外压薄壁圆筒上设置加强圈的作用是什么？答：当圆筒的壁厚确定时，设置加强圈可减小圆筒的计算长度、增大临界压力，从而提高容器承受外压力的能力；当承载要求确定时设置加强圈可减小圆筒的壁厚，从而节省材料。
3、什么是第一、二曲率半径？第一曲率半径——经线上任一点的曲率半径就是旋转壳体在该点的第一曲率半径，用r1表示。
R1=K O1，O1为第一曲率中心。
第二曲率半径——用过K点并与经线在K点的切线垂直的平面切割中间面，所得交线为一曲线，此曲线在K点的曲率半径称为旋转壳体在该点的第二曲率半径，用r2表示。
R2=KO2，O2为第二曲率中心。
4法兰联接是由一对法兰、一个垫片、数个螺栓和螺母组成5、压力容器法兰的密封面有平面型、凹凸型和榫槽型三种形式7、补强有整体补强和局部补强，常用的局部补强结构有补强圈补强、厚壁接管补强和整锻件补强8失稳分为整体和局部失稳，整体又分为侧向和轴向失稳9薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。
问题a：筒体上开椭圆孔，如何开?应使其短轴与筒体的轴线平行，以尽量减少开孔对纵截面的削弱程度，使环向应力不致增加很多。
10，筒体纵向焊缝受力大于环向焊缝，故纵焊缝易裂，4、简述压力容器法兰和管法兰公称直径的定义。
压力容器法兰的公称直径是指与法兰相配套的容器或封头的公称直径，对于用钢板卷制的圆筒公称直径就是其内径，对用无缝钢管制作的圆筒其公称直径指钢管的外径。
管法兰的公称直径（为了与各类管件的叫法一致，也称为公称通径）是指与其相连接的管子的名义直径，也就是管件的公称通径。
3、管壳式换热器按其结构特点有管壳式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器和填料函式换热器等形式2、管壳式换热器的管板和管子胀接连接的原理是什么？胀接连接是利用管子与管板材料的硬度差，使管孔中的管子在胀管器的作用下直径变大并产生塑性变形，而管板只产生弹性变形，胀管后管板在弹性恢复力的作用下与管子外表紧紧贴合在一起，达到密封和紧固连接的目的。
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结化工设备机械基础是指在化工工业中起动、运行、维护和维修化工设备所需要的机械基础知识和技能。
在化工生产中，机械设备是必不可少的工具，通过机械设备的运行和控制，能够实现原料的加工、混合、分离、传输等化工过程，提高生产效率和产品质量。
因此，学习和掌握化工设备机械基础知识对化工工作者来说是非常重要的。
化工设备机械基础包括机械传动、液压与气动、机械设计等几个方面。
1. 机械传动：机械传动是指将电动机、发动机的动力传递到化工设备上，实现设备的运行。
常见的机械传动方式有齿轮传动、带传动和链传动等。
学习机械传动需要了解各种传动方式的原理和特点，掌握传动装置的选择和设计方法，以及传动中的计算和调整技巧。
2. 液压与气动：液压和气动是运用液体和气体传递压力和能量的传动方式。
在化工设备中，常用于驱动和控制各种阀门、执行机构和传动装置。
学习液压与气动需要掌握基本原理、元件的类型和功能，了解液压与气动系统的工作原理和调试方法，以及常用系统故障的排除和维修技巧。
3. 机械设计：机械设计是指根据设备的工作要求和使用条件，进行机械传动和结构的设计。
机械设计需要掌握材料力学、机械原理、机械制图和CAD等知识和技能。
学习机械设计需要了解各种机械元件的设计和选型原则，熟悉机械设计规范和标准，具备机械制图和CAD软件的应用能力。
在学习和实践中，要重视基础理论和实际操作的结合。
通过参观化工设备的实际运行和维护，了解设备的结构和工作原理，掌握设备的操作和维修方法，能够更好地理解和应用机械基础知识。
此外，还要注重综合运用不同学科的知识，比如物理、化学、电子、自动控制等，与机械基础相结合，为化工设备的运行和维护提供全面的技术支持。
综上所述，化工设备机械基础是化工工作者必备的知识和技能，涉及机械传动、液压与气动、机械设计等方面。
学习和掌握化工设备机械基础知识，可以帮助化工工作者更好地操作和维护化工设备，提高生产效率和产品质量。
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结化工设备机械是制造化工产品的重要工具，广泛应用于化工工业生产中。
作为化工工业的基础设施，化工设备机械的性能和质量直接影响到化工产品的生产效果和质量。
本文将从几个方面对化工设备机械的基础知识进行总结，并对相关概念进行解释和说明。
一、化工设备机械的种类和功能化工设备机械包括各种用于化工生产的设备和机器，其种类繁多。
常见的化工设备机械有搅拌设备、加热设备、冷却设备、反应设备等。
这些设备和机械的功能各不相同，但都在化工生产过程中发挥重要的作用。
搅拌设备主要用于将不同的物料混合，以实现化学反应和物理变化。
搅拌设备通常由电动机、涡轮、叶轮等组成，通过搅拌物料来增加反应速率。
加热设备主要用于提供热能给化工反应过程，以促进反应的进行。
加热设备有多种类型，常见的有电加热设备、蒸汽加热设备和燃烧加热设备等。
冷却设备主要用于降低物料或设备的温度，以便进行下一步的处理。
冷却设备有多种类型，常见的有冷却水循环设备、换热器和冷却塔等。
反应设备是化工设备机械中最常见的设备，用于进行化学反应。
反应设备有多种类型，常见的有搅拌式反应釜、管式反应器和固定床反应器等。
二、化工设备机械的工作原理和操作要点化工设备机械的工作原理和操作要点是掌握化工设备机械的关键。
在使用化工设备机械之前，应该了解其工作原理和操作要点，并按照正确的方法进行操作。
化工设备机械的工作原理通常包括质量传递、能量传递和动量传递等过程。
在进行化工反应过程中，通常需要控制反应温度、压力等参数，以保证反应的进行和产品质量。
化工设备机械的操作要点主要包括以下几个方面：确保设备和机械的安全性，保证设备的正常运行，确保产品的质量，节约能源和资源。
操作时应注意设备和机械的维护和保养，及时检修设备和机械的故障。
三、化工设备机械的选型和设计化工设备机械的选型和设计是化工生产的关键环节，涉及到设备和机械的性能、质量和成本等方面。
正确的选型和设计可以提高化工生产的效率和质量。
化工设备机械基础试题库(附参考答案)
化工设备机械基础试题库（附参考答案）一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1Omnb钢板负偏差0.3mm,其筒体名义厚度6n=（）mmA、11B、9.8C、10D、9.5正确答案：C2、填料塔中安装在填料层的底部,作用是防止填料穿过其而落下、支承操作时填料层的重量、保证足够的开孔率、使气液两相能自由通过的是（）A、填料的支承装置B、填料C、液体分布器D、填料限位器正确答案：A3、设计一容器，若工作压力为2MPa,若容器顶部装有爆破片，则其计算压力PC=（）MPaoA、2.30B、3.00C、3.25D、3.50正确答案：D4、一内压容器，计算压力为0.85MPa,设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm,对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm∕a,设计寿命B=20年。
采用Q235-C作为圆筒材料，钢板厚度为3"16mm时，Q235-C的[o]t=120MPa,查GB/T3274,钢板为7.5~25mm时∖C1=0.8mmo则设计厚度为（）mm。
（注:计算结果小数点后保留两位）A、5.02B、7.02C、5.20D、6.205、有关TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》适用的压力说法正确的是：（）A、工作压力大于IMPaB、工作压力大于等于IMPaC、工作压力大于等于0.IMPaD、工作压力大于0.01MPa正确答案：C6、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1.0mm,钢板负偏差0.3mm,其筒体有效厚度δ=（）mmeA、9.8B、10C、9.5D、8.7正确答案：D7、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块,通过（）送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。
A、接管B、检查孔C、手孔D、人孔正确答案：D8、填料塔中将液相加料及回流液均匀地分布到填料表面的是（）A、填料限位器B、填料的支承装置C、填料D、液体分布器正确答案：D9、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器：（）A、直接接触式换热器B、间壁式换热器C、中间载热体式换热器D、蓄热式换热器10、球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为（）mm°A、296B、300C、304D、8正确答案：B二、判断题（共90题，每题1分，共90分）1、浮头式换热器中两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
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绪论
一、问题的提出
（一）设备是工艺的基础 （二）材料是设备的基础
二、课程内容
（一）基础篇——材料 基础篇 材料
材料的性能 常用三类钢 碳钢 合金钢 特殊性能钢
中低压容器设计（ （二）理论篇——中低压容器设计（内压和外压） 理论篇 中低压容器设计 内压和外压）
内压容器
液位计 管口 人孔
外压容器的失稳
小结
材料的力学性能所包括的强度、塑性、韧性、 材料的力学性能所包括的强度 、 塑性 、 韧性 、 硬度四个指标中， 强度和塑性占主导地位， 硬度四个指标中 ， 强度和塑性占主导地位 ， 但使用时要考虑温度的变化。 但使用时要考虑温度的变化。
T
σs
δ
T
σs
δ
二、物理性能
相对密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性、 相对密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性、 弹性模数与泊桑比等。 弹性模数与泊桑比等。 1、线膨胀系数α 线膨胀系数α 2、弹性模量E 、弹性模量E 材料在弹性范围内，应力和应变成正比， 材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ＝Eε，这个 ＝ ， 比例系数E称为弹性模量，表示金属材料在弹性变形阶段 比例系数 称为弹性模量， 称为弹性模量 的应力和应变关系。 的应力和应变关系。 对不同材料，材料的弹性模量越大． 对不同材料，材料的弹性模量越大．使它产生一定量的弹 对同一种材料，弹性模数E随温 性变形的应力也越 。对同一种材料，弹性模数 随温 度的升高而 。
图1-1冲击试样的安放 冲击试样的安放 1-摆锤 2-试样 3-机座 摆锤 试样 机座
图1-2 冲击试验原理 1-摆锤 2-试样 摆锤 试样
为面积） 冲击功 Ak = GH 1 − GH 2 ，而冲击韧度 α k = Ak / F F为面积） （ 为面积
问题 判断正误并说出理由 韧性高的材料，塑性好； 韧性高的材料，塑性好；塑性较高 的材料，韧性也好。 的材料，韧性也好。
几种材料在不同温度和浓度的酸、 表1-1 几种材料在不同温度和浓度的酸、碱和盐类介质中的耐腐蚀性
介质 材料
硝酸 (%) × (℃) ℃ ×
硫酸 (%) (℃) ℃
盐酸 (%) × (℃) ℃ ×
氢氧化钠 (%) (℃) ℃
硫酸铵
硫化氢
尿素
氨 (℃) ℃
(%) (℃) (%) (℃) (%) (℃) (%) ℃ ℃ ℃ × 耐 × × × × 耐 × (25)
屈服强度σ 屈服强度 s(σ0.2) 抗拉强度σb 抗拉强度 蠕变强度σ 蠕变强度 n 持久强度σ 持久强度 D 疲劳极限σ 疲劳极限 n
金属在拉伸条件下， 金属在拉伸条件下， 从开始加载到发生 断裂所能承受的最 大应力值， 大应力值，叫作抗 拉强度。 拉强度。
强度： 1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。 形和断裂的特性。
α =
1 ∆l l ∆t
3、泊桑比 、 泊桑比是拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸 泊桑比是拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸 长之比， 表示。 长之比，以µ表示。对于各种钢材它近乎为一个常数， 表示 对于各种钢材它近乎为一个常数， 即µ＝0.3。 ＝ 。
b1
l l1
b
ε′ µ= ε
其中 ε ′ =
封头
支座
筒体
典型设备（ （三）实践篇——典型设备（换热器、塔设备、搅拌器） 实践篇 典型设备 换热器、塔设备、搅拌器）
换热器
塔设备
搅拌器
第一篇
第一章
化工设备材料
化工设备材料及其选择
教学重点： 教学重点：
化工设备材料的选择。 化工设备材料的选择。
教学难点： 教学难点：
材料的性能。 材料的性能。
第一节
2、塑性： 、塑性： 金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的 能力。 能力。
主要有两个塑性指标： 主要有两个塑性指标：
延伸率δ 延伸率
∆l K l K − l0 δ= ×100% = ×100% l0 l0
∆FK FK − F0 ψ= × 100% = × 100% F0 F0
断面收缩率Ψ 断面收缩率
耐 潮湿 100 耐 × 80 200 ×
(沸) 沸 (70)
＜50 18-8型 型 (60~80) 不锈钢 95 (80~95) 铝 ＞95 铜 铅 钛 × × 任
× ×
× ×
饱 10
250 20 ×
100 100 ×
溶液 与 100 气体 气 × 气 耐 耐 300 × 300
20 ＜60 (＜27) (55) ＜ (80~100) (20) ＜75 (96) 5 50 (20) 35 × ×
3、韧性： 、韧性： 表示材料弹塑性变形为断裂全过程吸收能量 的能力，也就是材料抵抗裂纹扩展的能力。 的能力，也就是材料抵抗裂纹扩展的能力。 承受静载荷抗裂纹扩展的能力—— 承受静载荷抗裂纹扩展的能力 缺口敏感性 承受动载荷时抗裂纹的能力—— 承受动载荷时抗裂纹的能力 冲击韧性
（1）冲击韧度 ）
屈服强度σ 屈服强度 s(σ0.2) 抗拉强度σb 抗拉强度 蠕变强度σ 蠕变强度 n 持久强度σ 持久强度 D 疲劳极限σ 疲劳极限 n
材料在高温下， 材料在高温下，抵抗 发生断裂的能力。 发生断裂的能力。
强度： 1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。 形和断裂的特性。
屈服强度σ 屈服强度 s(σ0.2) 抗拉强度σb 抗拉强度 蠕变强度σ 蠕变强度 n 持久强度σ 持久强度 D 疲劳极限σ 疲劳极限 n 材料在交变载荷作用下， 材料在交变载荷作用下， 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， 服点时就已经断裂了，这 种现象就是疲劳。我们把 种现象就是疲劳。 经过10 经过 6~108次循环试验 而不发生断裂的最大应力， 而不发生断裂的最大应力， 作为疲劳强度。 作为疲劳强度。
化工设备机械基础
压力容器的常规设计方法
内压、外压（ 内压、外压（中、低压） 低压）
几类常用化工设备
换热设备、塔设备、 换热设备、塔设备、搅拌设备
参考书目
《化工容器及设备》，余国琮主编，北京：化学工业出 化工容器及设备》 余国琮主编，北京： 版社，1980 版社， 《化工容器设计》，化工设备设计全书编委员会，上海： 化工容器设计》 化工设备设计全书编委员会，上海： 上海科学技术出版社， 上海科学技术出版社，1987 《过程设备设计》，郑津洋等主编，北京：化学工业出 过程设备设计》 郑津洋等主编，北京： 版社， 版社，2005 GB150-98《钢制压力容器》，北京：学苑出版社，1998 《钢制压力容器》 北京：学苑出版社， GB151-99《钢制管壳式换热器》，北京：学苑出版社， 《钢制管壳式换热器》 北京：学苑出版社， 1999
常温拉应力下20号钢的拉抻试验 常温拉应力下 号钢的拉抻试验
l0=10d0
l0= 5d0
或
开始出现塑性变形时的应 称为“屈服点” 力，称为“屈服点”σs
从开始加载到发生断裂所 能达到的最大应力值， 能达到的最大应力值，叫 σ 做抗拉强度。 做抗拉强度。 b
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 、强度： 形和断裂的特性。 形和断裂的特性。
灰铸铁
70~80 20 (80~100) (70)
(任) (480) 任 (34) (100) ≤35 ≥70 100 ≤90 × 50 × 10 120 260 480 100 × 35 × 沸
高硅铸铁 ≥40 ≤沸 沸 50~100 ＜120 (＜35) 30 ＜ STSi15R ＜40 ＜70 碳钢 × 70~80 20 × (80~100) (70) 沸 (80~100) ＜40 (沸) 沸 (＜10) (＜40) ＜ ＜ 40 (30) × × 60 × × 沸 × ×
第三节 金属材料的分类及牌号 一、分类
1、金属的分类 、
生铁 黑色金属 钢 金属 铜及其合金 炼钢生铁 铸造生铁 合金生铁 纯铜（紫铜） 纯铜（紫铜） 铜锌合金（黄铜） 铜锌合金（黄铜） 铜锡合金（锡青铜） 铜锡合金（锡青铜） 无锡合金（铝青铜等） 无锡合金（铝青铜等） 铝及铝合金 钛及钛合金 镁及镁合金 铅、锡及其合金 其它有色及其合金 锌及其合金 镍、钴及其合金
有色金属
注意！ 注意！韧性是材料在外加动载荷 突然袭击时的一种及时和迅速塑性 变形的能力。韧性高的材料， 变形的能力。韧性高的材料，一般 都有较高的塑性指标； 都有较高的塑性指标；但塑性较高 的材料，却不一定都有高的韧性。 的材料，却不一定都有高的韧性。 其所以如此， 其所以如此，就是因为静载菏下能 够缓慢塑性变形的材料． 够缓慢塑性变形的材料．在动载荷 下不一定能迅速塑性变形。 下不一定能迅速塑性变形。
强 度
塑 性
韧 性
硬 度
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 、强度： 形和断裂的特性。 形和断裂的特性。
屈服强度σ 屈服强度 s(σ0.2) 抗拉强度σb 抗拉强度 蠕变强度σ 蠕变强度 n 持久强度σ 持久强度 D 疲劳极限σ 疲劳极限 n
金属材料承受载荷作用， 金属材料承受载荷作用， 当载荷不再增加或缓慢 增加时， 增加时，仍继续发生明 显的塑性变形， 显的塑性变形，这种现 象就称为屈服。 象就称为屈服。
屈服强度σ 屈服强度 s(σ0.2) 抗拉强度σb 抗拉强度 蠕变强度σ 蠕变强度 n 持久强度σ 持久强度 D 疲劳极限σ 疲劳极限 n
材料在高温下， 材料在高温下，在 一定的应力下， 一定的应力下，抵 抗发生缓慢塑性变 形的能力。 形的能力。
强度： 1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。 形和断裂的特性。
(10) (40) (浓) (110) 浓
干燥 20 气
＜10 ＜40
四、加工工艺性能 金属和合金的工艺性能是指铸造性、可锻性、 金属和合金的工艺性能是指铸造性、可锻性、可 焊性、削加工性、 焊性、切削加工性、热处理性能等直接影响化工 设备和零部件的制造工艺方法， 设备和零部件的制造工艺方法，也是选择材料时 必须考虑的因素。 必须考虑的因素。 良好的冷热加工性能 良好的焊接性能