化工设备常用材料

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磷（P） 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素）
有益作用
少量能溶入铁素体（F）中 ，使强度、硬度显著提高 。
有害影响
引起钢的塑性和韧性急剧下 降，尤其在低温时脆性更大 ，这种现象称为冷脆性。含 量﹤0.045％
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硫（S） 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素）
在钢中形成FeS , FeS与Fe形成低熔点（985℃） 共晶体 分布在晶界上，使得对钢进行热加工时 容易脆化开裂，这种现象称为热脆性。含量＜ 0.05％
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氢（H） 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素）
造成氢脆、白点等缺陷
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杂质元素总结
Mn Si
PSH
元素有益与有害是相对的：硅锰虽有益，但也 不是多多益善；硫磷虽有害，但炼铁过程中又 不可避免其存在，因此应严格控制其含量。
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牌号
普通碳素钢
屈服极限代号Q 屈服极限数值（MPa）（强度指标） 质量等级符号（A、B、C、D） 脱氧方法（F、b、Z、TZ）
三、化工设备常用材料
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黑色金属（钢、铸铁）
碳素钢
合金钢
有色金属（铜、铝、铅及其合 金等）
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1.碳素钢
碳素钢简称碳钢，是最基本的铁碳合 金。它是指在冶炼时没有特意加入合 金元素，且含碳量小于2.11％的铁碳 合金。
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按含碳 量
碳素钢的分类
按质量按用途ຫໍສະໝຸດ 按脱氧 程度4（1）按钢的质量分类
S≤0.050% P≤0.045%
弹簧
板簧
弹簧垫圈
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（3）按冶炼时的脱氧程度不同分类
脱氧程度不完全的钢F 沸腾钢
脱氧程度最 彻底的钢TZ
特殊 镇静钢
碳素钢 半 镇静钢
脱氧程度介于沸 腾钢和镇静钢之 间的钢b
镇静钢
脱氧程度完全的钢Z
脱氧程度越彻底，材料越致 密，性能越好，但造价越高 ，根据场合选择合适的钢种
。
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（4）按用途分——工具钢
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普通碳素钢的应用
一般桥梁、建筑结构， 普通机械零件，如螺钉 、螺母等。
可用于受力较大的机 械零件，如链轮、拉 杆等。
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普通碳素结构钢
厂房
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（2）按钢的含碳量分类
C≤0.25%
低碳钢
碳素钢
高碳钢
中碳钢
C≥0.60%
C=0.25%~ 0.60%
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思考：优质低碳、中碳、高碳钢的牌号如何表示？
成分
含碳量一般＞0.70%, （高碳钢 ）含杂质和非金属夹杂物较少,( 多为优质钢和高级优质钢.)
牌号方法 “T”开头，后面的数字代表钢 中平均含碳的千分数，若后面 的大写字母为A代表等级为高 级优质
性能 高硬度，高耐磨性
热处理
必须经淬火回火处理。
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碳素工具钢
模具
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碳素工具钢
丝锥
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碳素工具钢
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平均碳质量分数的万分数（两位数），如10、45、70等。
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讨论： 含碳量的高低对钢性能的影响？ 三类钢的性能特点和应用场合： 常用钢号：
C代表含碳量，含碳量越高硬度越高，塑性越差。
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08～25#钢的应用（低碳钢）
法兰盘
销子
垫圈
螺钉
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30～55#钢的应用（中碳钢）
连杆
曲轴
齿轮
联轴器
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60#以上钢的应用（高碳钢）
普通钢
S代表含硫量， P代表含磷量。
碳素钢
高级优质
S≤0.025%
钢
P≤0.025%
优质钢
S≤0.035% P≤0.035%
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钢中常存元素及其对性能的影响
硅
锰
磷
硫
氢
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锰（Mn）
来源：炼钢时加入的脱氧剂（有益元素）
有益作用
能与硫（S）化合形成硫化锰（ MnS），FeS+Mn=Fe+MnS，减轻硫 （S）的有害影响；少量能溶入铁 素体（F） 中起固溶强化作用。
1、牌号中的数字是含碳量的（千分数）。
2、工具钢都是（优质钢）或（高级优质钢）。 3、高级优质钢应在牌号的末尾用（A）表示。
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碳素钢
普通 优质 高级优质 低碳 中碳 高碳 结构 工具
黑
钢
沸腾 半镇静 镇静 特殊镇静
色
金
合金钢
属
铸铁
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作业
写出下列碳素钢牌号的涵义及其种类： T9; 45; Q215BF; T10A; Q275DTZ; 25; 70
有害影响
含量过高会造成钢的塑 性下降。一般不要超过 0.8％.
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硅（Si）
来源：炼钢时加入的脱氧剂（有益元素）
有益作用
能消除氧化铁夹杂对钢的不良响 2FeO+Si=2Fe+SiO2少量能溶 入铁素体（F）中起固溶强化作 用，提高钢的强度、硬度及弹性 。
有害影响
过多会造成塑性下降，冲 击性能变差。含量一般不 超过0.4％.
锉刀
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T9： 表示平均含碳为0.9％的优质碳素工具钢 T12A: 表示平均含碳为1.2％的高级优质碳素工具钢 T8Mn： 表示平均含碳为0.8％的较高含锰量优质碳素工具钢
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T8 錾子
T10 锯条
T12 锉刀
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我们在制造锉 刀、锯条、錾子 等工具时若选材 不当会出现哪些 情况？
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关于工具钢的练习：