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《化工设备机械基础》习题解答第一篇:化工设备材料第一章化工设备材料及其选择
1.名词解释A组
1.蠕变在高温时,在一定的应力下,应变随时间而增加的现象或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象
2.延伸率试件受拉力拉断后,总伸长的长度与原始长度之比的百分率
3.弹性模数E材料在弹性范围内,应力和应变成正比,即σ=Eε比例系数E为弹性模数
4.硬度金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力
5.冲击功与冲击韧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载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力
6.泊桑比(μ)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,μ=
0.
37.耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀(发生化学和电化学作用引起的破坏)的抵抗能力
8.抗氧化性金属和合金抵抗被氧化的能力
9.屈服点金属材料发生屈服现象的应力,即开始出现塑性变形的应力它代表材料抵抗产生塑性变形的能力
10.抗拉强度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B组
1.镇静钢镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂SiAl等完全脱氧脱氧,是脱氧完全的钢把FeO中的氧还原出来,生成SiO2和Al2O3钢锭膜上大下小,浇注后钢液从底部向上,向中心顺序地凝固钢锭上部形成集中缩孔,内部紧密坚实
2.沸腾钢沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂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氧反应,放出大量CO气体,造成沸腾现象沸腾钢锭中没有缩孔,凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡,布满全锭之中,因而内部结构疏松
3.半镇静钢介于镇静钢和沸腾钢之间,锭模也是上小下大,钢锭内部结构下半部像沸腾钢,上半部像镇静钢
4.低碳钢含碳量低于
0.25%的碳素钢
5.低合金钢一般合金元素总含量小于5%的合金钢
6.碳素钢这种钢的合金元素含量低,而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的
7.铸铁含碳量大于2%的铁碳合金
8.铁素体碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体叫铁素体
9.奥氏体碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体叫奥氏体
10.马氏体钢和铁从高温奥氏体状态急冷下来,得到一种碳原子在α铁中过饱和的固溶体C.
1.热处理钢铁在固态下通过加热保温和不同的冷却方式,以改变其__、满足所需要的物理化学与机械性能,这样的__工艺称为热处理
2.正火将加热到临界点以上的一定温度,保温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一定温度,保温一段时间,然后随炉一起冷却下来,得到接__衡状态__的热处理方法
4.淬火将钢加热至淬火温度(临界点以30~50oC)并保温一定时间,然后再淬火剂中冷却以得到马氏体__的一种热处理工艺淬火可以增__件的硬度、强度和耐磨性
5.回火在零件淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却处理工艺回火可以降低和消除工件淬火后的内应力,使__趋于稳定,并获得技术上所要求的性能
6.调质淬火加高温回火的操作要求零件的强度、韧性、塑性等机械性能都较好时,一般采用调质处理
7.普通碳素钢这种钢含硫磷等有害杂质较多,要求S≤
0.055%,P≤
0.045%普通碳素结构钢的牌号由代表钢材屈服点的字母、屈服点数值、材料质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成,例如Q235—A·F
8.__碳素钢含硫磷等较少(含硫S、磷P均≤
0.04%),非金属杂质少,__均匀,表面质量较好
9.不锈钢和不锈耐酸钢不锈钢是耐大气腐蚀的钢;耐酸钢是能抵抗强烈腐蚀性介质的钢不锈耐酸钢是不锈钢和耐酸钢的总称
10.锅炉钢有锅炉钢管和锅炉钢板锅炉钢管主要用作锅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壳体由于锅炉钢常处于中温高压状态,而且还受冲击、疲劳、水和蒸汽的腐蚀作用,以及各种冷热__,因此,对其性能要求也较高D.
1.容器钢化工生产所用容器与设备的操作条件较复杂,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.耐热钢能耐高温的钢,抗氧化性能强且强度大
3.低温用钢由于普通碳钢在低温下(-20℃以下)会变脆,冲击韧性会显著下降因此用作低温场合的钢要求具有良好的韧性(包括低温韧性),良好的__工艺性和可焊性的钢
4.腐蚀速度评定金属的腐蚀有两种方法
(1)根据重量评定金属的腐蚀的速度它是通过实验的方法测出金属试件在单位表__、单位时间腐蚀引起的重量变化即(g/m2·h)K腐蚀速度,g/cm2·h;p0腐蚀前试件的重量,g;p1腐蚀后试件的重量,g;F试件与腐蚀介质接触的__,m2;t腐蚀作用的时间,h;
(2)根据金属的腐蚀深度评定金属的腐蚀速度根据重量变化表示腐蚀速度时,没有考虑金属的相对密度,因此当重量损失相同时,相对密度不同的金属其截面的尺寸的减少则不同为了表示腐蚀前后尺寸的变化,常用金属厚度减少量,即腐蚀深度来表示腐蚀速度即(mm/a)式中Ka用每年金属厚度的减少量表示的腐蚀速度,mm/a;ρ金属的相对密度,g/cm
35.化学腐蚀金属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属表面上,腐蚀过程没有电流产生
6.电化学腐蚀金属与电解质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.氢腐蚀氢气在高温高压下对普通碳钢及低合金钢产生腐蚀,使材料的机械强度和塑性显著下降,甚至破坏的现象
8.晶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一种破坏形式
10.阴极保护把盛有电解质的金属设备和直流电源负极相连,电源正极和一辅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__,当电位降至阳极起始电位时,金属设备的腐蚀即停止二.指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量 A组钢号种类含碳量%合金元素含量(%)符号意义Q235-A·F普通碳素甲类钢——F沸腾钢Q:钢材屈服点Q235-A普通碳素甲类钢——A:甲类钢20g__碳素结构钢
0.2%—g:锅炉钢16MnR普通低合金钢
0.16%
1.5%R:容器钢20M__o普通低合金钢
0.2%M__o
1.5%—16MnDR普通低合金钢
0.16%Mn:
1.5%D:低温钢14Cr1Mo普通低合金钢
0.14%Cr:
0.9-
1.3%;Mo:
1.5%—0Cr13铬不锈钢
0.08%Cr:13%—1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢
0.1%Cr:18%;Ni:9%;Ti:
1.5%—00Cr19Ni10奥氏体不锈钢
0.03%Cr:19%;Ni:10%—B组钢号种类含碳量%合金元素含量(%)符号意义Q235-B普通碳素乙类钢——F沸腾钢Q:钢材屈服点Q235-AR普通碳素甲类容器钢——R:容器钢16Mng普通低合金钢
0.16%Mn:
1.5%g:锅炉钢18Nbb普通低合金钢
0.18%Nb:
1.5%b:半镇静钢18M__oNbR普通低合金钢
0.18%Mn.Mo.Nb:
1.5%—09MnNiDR普通低合金钢
0.09%Mn.Ni:
1.5%R:容器钢06MnNb普通低合金钢
0.06%Mn.Nb:!.5%—2Cr13铬不锈钢
0.2%Cr13%—12Cr2Mo1普通低合金钢
0.12%Cr:
1.5~
2.49%;Mo:
0.9~
1.3%—0Cr18Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢
0.08%Cr:18%;Ni:12%;Mo:
1.5~
2.49%;Ti:
1.5%—
三、选择材料设备介质设计温度/℃设计压力/MPa供选材料应选材料氨合成塔外筒氮、氢、少量氨≤200150Cr18Ni9Ti,20,Q235-A·F,18M__oNbR,15MnVR13MnNiMoNbR18M__oNbR或13MnNiMoNbR氯化氢吸收塔氯化氢气体,盐酸,水80~
1200.2Q235-A·R,1Cr18Ni9Ti,铜,铝,硬聚氯乙烯塑料,酚醛树脂漆浸渍的不透性石墨Q235-A·R+铜衬里溶解乙炔气瓶蒸压釜水蒸汽≤20015Q235-A,0Cr19Ni10,20,16MnR,18M__oNbR,07MnCrMoVR18M__oNbR高温高压废热锅炉的高温气侧壳体内衬转化气(H2CO2N2COH2OCH4Ar)__0~
10003.1418M__oNbR,0Cr13,Q235-A·R,Cr25Ni20,0Cr18Ni9Ti,Cr22Ni14NCr25Ni20PAGE1。