Черные металлы и сплавы

Основные виды конструкционных материалов и их выбор

Конструкционные материалы, применяемые для изготовления химических аппаратов

Конструкционные материалы выбирают в зависимости от температуры, давления и коррозионного действия среды. Учитывают также стоимость и технологические свойства материала, т.е. возможность и простота изготовления из него изделия заданной формы. Одни и те-же конструкционные элементы, изготовленные из разных материалов, существенно отличаются друг от друга.

Для изготовления аппаратов в химической промышленности в качестве конструкционных материалов применяют:

1 – черные металлы и сплавы (чугун, стали),

2 – цветные металлы и сплавы, незащищенные и защищенные с поверхности покрытиями (Ме и не Ме),

3 – неметаллические материалы (пластмассы, материалы на основе каучука, керамики, углеграфитовые и силикатные материалы, дерево).

Сталь – сплав железа и небольшого количества углерода (до 2%). Примеси: сера, кремний, марганец, фосфор.

Углерод оказывает большое влияние на качество стали: чем его больше, тем больше предел прочности и текучести, твердость, но уменьшается пластичность, появляется склонность к старению, выше хрупкость, хуже свариваемость.

Свойства сталей: прочность, вязкость, способность выносить динамические нагрузки, свариваться, хорошо обрабатываться резанием, низкая стоимость, доступность.

а) углеродистая сталь

По назначению и характеристикам делится на:

А – поставляется по механическим свойствам,

Б – поставляется по химическому составу,

В – поставляется по механическим свойствам, соответствующим нормам для стали марки А и по химическому составу, соответствующему стали марки Б.

Марка стали, включающая буквы «Ст.» означает слово сталь, а цифры от 0 до 6 условный номер марки.

Изготавливают, стали следующих марок:

Группы А – Ст.0, Ст.1...Ст.6, Группы Б - Б Ст.0...Б Ст.6, Группы В – В Ст.1...В Ст.5.

б) легированная сталь

Для улучшения физических, механических, технологических свойств стали в их состав вводят - легирующие элементы (никель, хром, марганец, титан...).

Например:

С – кремний, Т – титан, Г – марганец, Х – хром, В - вольфрам, Н – никель, М – молибден, Ю – алюминий, К – кобальт, Д – медь.

В обозначение марки стали:

- первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента,

- буквы за цифрами обозначают легирующий элемент,

- цифры стоящие после буквенного обозначения легирующего элемента указывают содержание его в % (при содержание до 1,5% цифра не ставится).

12Х18Н10Т – 0,12%углерода, 18% хрома, 10% никеля, до 1,5% титана.

15Х5М – 0,15% углерода, 5% хрома, до 1,5% молибдена.

20Х – 0,2% углерода, до 1,5%хрома.

действие легирующих элементов

Х – повышает твердость, жаропрочность, устойчивость к коррозии,

Н – повышает вязкость, пластичность, прочность (но очень дорог),

М – повышает прокаливаемость, способность сохранять прочность при повышение температуры, улучшает обрабатываемость, стойкость к кислотам,

Т – повышает прочность и пластичность.

в) чугун

это высокоуглеродистые железный сплавы с содержанием углерода более 2%. Обычно не поддается ковке, имеет низкую стоимость и удовлетворительные механические свойства, что обеспечило широкое применение в технике как конструкционного материала. Он обладает хорошими литейными качествами, поэтому его применяют для изготовления корпусных деталей и узлов сложных конструкций.

Дата добавления: 2015-04-24