化工设备机械基础第一章习题解答.docx

化工设备机械基础习题解答第一章化工设备材料及其选择一.名词说明A组：1 .蠕变：在而温时，在杵定的应力K应变随时间而增加的现象，或者金属在高湿柔应力的作用下渐渐产生变性变形的现Ii.2 .延长率：试件受拉力拉断后，总伸K的长度与原始长度之比的百分率。3 .弹性模数（Eh材料在弹性苑圉内，应力和应变成正比,即。=Ee,比例系数E为弹性模数.4 .硬座；佥比材料表面上不大的体积内反抗其他更硬物体压入表面发生变形或裂开的实力，5 .冲击功与冲击初性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功，冲击韧性是材料在外加动我荷突然攻击时的一种刚好和快速更性变形的实力.6,泊桑比（U）:拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比，对于钢材，=0.3.7 .耐腐蚀性：金属和合金对四冏介质侵独（发生化学和电化学作用引起的破坏的反抗实力.8 .抗气化性：金属和合金反抗被氧化的实力。9 .屈服点：金属材料发生屈服现象的应力,即起先出现泓性变形的应力.它代表材料反抗产生塑性变形的实力.10 .抗拉强度：金属材料在受力过程中,从起先加我到发生断裂所能达到的最大应力伯.B组：1 .冷解钢：冷静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si,A1.等完全脱乳脱找,是脱氧完全的钢.把Feo中的气还原出来，生成Sid和A1.JO。钢锭漠上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心依次地凝固。纲院上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。2 .满厝铜：沸腾钢在冶炼时用崩脱氧剂Mn脱氧是脱氧不完全的钢.其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱乳反应，放出大鼠CO气体,造成沸腾现象.沸胶钢立中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为许多形态不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。3 .半冷静期：介于冷诲制和沸椅刖之间,锭模也是上小下大.钢锭内部结构下半部像沸腾t利上半部像冷静钢.4,低碳钢:含碳景低于0.25%的碳素钢.5 .低合金铜：一般合金元素总含呈小于5%的合金钢,6 .碳素钠:这种铜的合金元素含址低.而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的.7 .铸帙：含碳Ift大于2*的铁碳合金.8 .铁素体；碳溶解在u-Fe中所形成的固溶体叫铁素体，9 .奥氏体：碳溶解在Y-FC中所形成的固溶体叫奥氏体.10 .丹氏体：铜和快从高盘奥氏体状态急冷下来.御到一种碳原子在铁中过饱和的固溶体.C.1 .热处理；铜铁在固态下通过加热，保温柔不同的冷却方式，以变更其组织、满意所须要的物理，化学与机械性能，这样的加工工艺称为热处理。2 .正火：符加热到临界点以上的肯定遑度,保祖一段时间后的工件从炉中取出置于空气中冷却下来,冷却速度比退火快,因而晶粒细化.3 .退火：把工件加热到临界点以上的肯定温度，保温一段时间，然后1.¾炉一起冷却下来，得到接近平衡状态祖锐的热处理方法。4 .淬火：将纲加热至淬火制度（临界点以3050UC）并保温衿定时间，然后再泮火剂中冷却以番到马氏体组织的一种热处理工艺.淬火可以增加工件的便度、强度和耐磨性.1.1 可火：在零件淬火后再进行一次较低温度的加热"冷却处埋工艺.回火可以降低和消退r件淬火后的内应力，使组织趋于稳定，并获得技术上所要求的性能,6 .调侦：淬火加商海回火的操作。要求零件的强度、韧性、型性等机械性能都较好时，一般采纳调质处理.7 .-般族素钠：这种钢含破,磷等有害杂质较多，要求SWO.055%,P这0.045%.一般碳素结构钢的牌号由代表钢材屈眼点的字母、屈眼点数值、材料质啾等级符号、脱乳方法符号等四个部分按依次组成，例如：Q235-AF.8 .优质碳素纲：含破,瑙等较少（含研S、璘P均WO.04%）.非金属杂质少,组织匀称.表面质埴较好.9 .不锈钢和不钦耐酸钢：不锈钢是耐大气腐蚀的钢；耐酸钢是能反抗刷烈腐饨性介质的钢，不锈耐酸钢是不锈例和柏酸剂的总称.10 .锅炉钢：白锅炉艳管和锅炉纲板.悒炉刖管主要用作斜炉及某些换热设备的受热面和蒸汽管路,锅炉钢板则常用于锅炉和其他压力容器的承压充体.由于锅炉钢常处于中温海压状态，而且还受冲击、般惫、水和蒸汽的燃蚀作用，以及各种冷热和工，因此，时其性能要求也较高.D.1 .容器钢：化J1.生产所用容器与设备的操作条件较困雄，制造技术要求比较严格.对压力容器用钢板有比较严格的要求。2 .耐热铜：能耐腐孤的钢,抗化性能强且强度大3 .低温用羽：由于一般碳削在低温下（-2OC以下）会变脆,冲击翎性会显著下降.因此用作低涉场合的钢要求具有良好的韧性（包括低温韧性），良好的加工工艺性和可焊性的钢。4 .腐蚀速度：评定金属的腐蚀有两f中方法.（1）依据重fit评定金属的腐蚀的速度.它是通过试脸的方法测出金期试件在单位我面积、IR位时间腐蚀引起的更家变更.即：K=P1.（gm,h）FtK：腐蚀速度，gcmih：Pz.腐独前试件的重麻，g:p>:腐蚀后试件的击汆，g:F：试件与腐蚀介质接触的面枳，/t：腐蚀作用的时间,h：（2）依据金属的,腐蚀深度评定金属的腐蚀速度.依据里城变更表示,腐蚀速度时，没有考虑金属的和时密度，因此音虫依根失相同时，相对密度不同的佥属其截面的尺寸的削减则不同。为了表示腐蚀前后尺寸的变更，常用金属厚度削成量,即腐蚀深度来表示腐蚀速度.即：24X365KI(XX)=8.76%(ma)式中：K.:用每年金属厚度的削减量表示的腐砂速度m11i1.:P：金属的相对密度，g5 .化学腐蚀：令比遇到干燥的气体和非电解质溶液发生化学作用引起的腐蚀。化学腐蚀在金展表面上,腐蚀过程没有电流产生.6 .电化学腐蚀：金属与电解侦溶液间产生电化学作用而引起的破坏.其特点是在腐蚀过程中有电流产生.7 .以腐蚀；¾1气在高温高压下时般破剂及低合金钢产生腐蚀，使材料的机械强度和照性显著下降，甚至饿坏的现象。8 .品间腐蚀：一种局部的.选择性的破坏.9 .应力腐蚀：金属在腐蚀性介质和拉应力的共同作用下产生的种破坏形式.10 .阴极爱护；把盛行电解质的金屈设备和I1.流电源负极相连，电源正极和,协助阳极相连。当电路接通后,电源便给金属设备以阴极电流,使金属的电极电位向负向移动，当电位降至阳极起始电位时,金属设备的腐蚀即停止.二.指出下列的U的种类、含碳法及合金元索含量A组牌号种类含碳小合金元量(%)符号意义Q235-AF一般碳素甲类钢F：沸腾钢Q:钢材屈服点Q235-A一般碳素甲类钢A:甲类用20g优顺碳素结构钢0.2%£：锅炉铜16MnR一般低合金铜0.16%<1.5%R:容器纲ZOMnMo一般低合金削0.2%Mo<1.5%16Mn1.)R一般低合金期0.16%Mn:<1.5%D:低温纲MCrIMo一般低合金期0.14%Cr:0.9-1.3%;Mo:<1.5%OCr1.3络不锈艳<0.08Cr:13%ICr1.8Ni9T奥氏体不锈钢0.1%Cr:18%;Ni:9%;Ti:<1.5%(M>Cr1.9Ni1.O奥氏体不锈期<0.03%Cr:19%;Ni:10%Bi1.h辆号科类含碳a合金元If含量(«)符号京义Q235-Bi般碳素乙类钢F5沸腾钢Q：钢材焦眼点Q235-AR一般碳素甲类容器钢R:容器钢16Mng一收低合金刚0.16%g:锅炉钢18Nbb一股低合佥铜0.18%Nb:<1.5%b:华冷仲钢ISMnMoNbR一股低合金钢0.18%Mn.Mo.Nb:<1.5%09MnNiDR一般低合金铜0.09%Mn.Ni:<1.5%R:容涔钢06Mnb一股低台金铜0.06%Mn.Nb:<1.5%2Cr1.3辂不锈别0.薪Cr:13%12Cr2Mo1.一般低合金铜0.12%Cr:1.5-2.49:Mo:0.91.JOCr1.8i1.2Mo2Ti奥氏体不锈钢<0.08%Cr:18%;Ni:12%;Mo:1.5-2.4<Ti:<1.5%cm：的号种类含W*合金元素含量(%)符号意义Q235C一般碳素特类钢Q：钢材材服点UMnNbR一般低合金容器钢0.15%Mn.Nb:<1.5%R:容器钢06AICu般低合金钢0.06%A1.Cu:<1.5%Cr22Ni1.4N奥氏体钢0.10%Cr:22%:Ni:14%;N:<1.5%Cr25Ni2O奥氏体钢0.10%Cr:25%;Ni:20%OCr1.TTi奥氏体不锈钢<0.08%Cr:17%：Ti:<1.5%40Mn2A一股低合金钢0.40¾Mn:i.52.49%A:高级优质纲优质碳素结构制0.15%g：忸炉钢20R优质碳素结构制0.20R：容渊纲三、选择才料设招介施设计温WC设计压力/MPa供选材料精选材料氨合成塔外筒氯、乳、少反氨200150Cr1.8Ni9Ti,20Q235AF,IXMnMoNbR.15MnVR,UMnNIMoNbRISMnMoNbR或BMnNiMoNbR氯化氮汲取塔筑化氢气体，拉酸，水80-1200.2Q235AR,1.Cr1.8Ni9TI,铜,铝，硬聚氯乙烯塑科，的仙树麻漆浸渍的不透性石尾Q235AR+U村里溶解乙块气粒蒸压釜水蒸汽£20015Q235A,0Cri9Ni1.0,20.16MR,ISMnMoNbR.07MnCrMoVRISMnMoNbR而淋病压浚热悒炉的高温气ft!克体内衬转化气(H2.CO2.N2.CO.H2O.CH41Ar)890-I(XX)3.14ISMnMoNbR.OCI43,Q235-AR,Cr25Ni20,0Cr1.8Ni9TiCr22Ni1.4NCr25Ni20四、推断题.对于匀称腐蚀、氢腐蚀和品间腐蚀,实行增加腐蚀裕肽的方法都能疗效地解决设备在运用寿命内的腐独何时，(X)2 .材料的屈强比J。/越高，越彳f利于充分发挥材料的潜力，因此，应极力追求高的屈强比.（×>3 .材料的冲击裕度血高，则其塑性指标6$也高：反之，当材料的B,高，则内也肯定离.（X）4 .只蹙设备的运用海度在。35OC范附内，设计压力W1.6MPa,且容器学度S20nm,不论处理何种介质,均可采纳Q235B纲板制造.（X）5 .拜性模限E和泊桑比是材料的重要力学性能，一般钢材的E和都不随温度的变更而变更，所以都可以取为定值。（X）6,蠕变强度表示材料在高温卜反抗产生缓慢塑性变形的实力；长久强度表示材料在高温下反抗断裂的实力：而冲击韧性则表示材料在外加放荷突然攻击时刚好和快速型性变形的实力.Sfix填空题1 .对于佚碳合金，其屈服点随着温度的上升而（降低）弹性模量E随着温度的上升而（降低.2 .3、中是金属材料的（果性指标；Ob、。，是金屈材料的（覆度）指标：Ak是金制材料的（冲击韧性）指标。3 .对钢材.其泊桑比M=（0.3>.-1.乳腐蚀属于化学腐蚀与电化学腐蚀中的（化学）腐蚀,而晶间腐蚀与应力腐蚀属于（电化学）腐蚀，5 .奥氏体不锈钢发生品间腐蚀的温度范的是（450）（850）-C,防止晶间腐蚀的方法一是削减奥氏体不锈钢中的含（碳）ft.二是在奥氏体不锈钢中加入（Ti）和（Nb）元素.6 .威力腐蚀只有在（拉）应力状态下才能发生，在压应力和剪切应力状态下！!不会发生应力粕蚀，