试析化工设备主体常用金属材料

化工设备是化工生产的硬件设施，在设备中会发生较多的化学反应，同时，物料的酸碱性、温度、压力等参数也存在较大的差异性，只有改善设备的运行性能，才能确保化工生产的安全。

第二，学分互认。通过对双方核专业培养方案的对比，比较课程设置，开展学分互认。哈工程核学院结合培养双学位研究生的工作实际，为规范学生在国外学习课程获得学分的认定及成绩的转换，制定了学分认定及成绩转换实施办法，办法中规定了学分认定与成绩转换的原则和要求、学分认定与成绩转换的程序等，确定哪些课程可以互认，替代学分。学生赴国(境)外高校学习之前，应拟定其在外学习期间的学习计划，经学院审批同意后，在国(境)外高校按照拟定的学习计划学习。学生归国后办理学分认定及成绩转换手续。

在选择化工设备主体的金属材料时，往往需要对其耐酸碱性能、耐温(高温、低温）性能等进行全面评估，以降低化工生产的风险。

随着化工生产规模的扩大，金属材料的类型和性能也发生了较大的变化，在实践工作当中需要选择合适的金属材料，这不仅能够预防重大化工生产事故，而且可以降低企业的成本投入，获得良好的经济效益。因此，需要明确不同材料的性能及使用要求，结合具体生产状况对金属材料予以优化，为企业创造良好的生产环境及条件。

1 化工设备主体常用金属材料的性能

1.1 力学性能与工艺性能

力学性能是衡量金属材料性能的重要指标，包括强度、刚度、塑性、韧性、硬度等，只有其力学性能达标，才能应用于化工设备主体的设计与制造。金属材料强度性能的改善，可以使设备主体的抗负荷能力增强，防止在外力作用下出现严重的损坏问题。

如果强度无法达到设备的使用需求，不仅会造成原材料的浪费，而且容易在生产中出现严重的事故。在强度极限内应该对材料的长度予以控制，避免过长而影响整体强度性能，同时也便于运输、安装、保养和维护。工艺性能主要是指材料在生产加工中的性能状况，包括切削加工性能、焊接性能、锻造性能和铸造性能等，材料工艺性能直接影响能否将所选材料加工成型，其中最重要的是加工工艺性能和焊接性能。

1.2 物理性能

物理性能也会对化工设备主体金属材料的使用情况产生影响，主要包括导电性、导热性、膨胀系数、密度、熔点、弹性模量、磁性等。

当温度过高时，金属材料的弹性模量会快速下降，将导致设备刚度不足而破坏。材料的导热性和膨胀系数则是热交换器材料性能的重要指标。

1.3 化学性能

化工生产离不开酸碱盐，因此对于设备的抗腐蚀性能提出了更高的要求，必须确保金属材料在使用中能够抵御酸碱盐的侵蚀，防止造成严重的腐蚀而出现泄漏。在高温环境下，金属设备也会出现氧化问题，因此要逐步改善其耐高温性能和耐热性能

。

2 碳钢和铸铁

2.1 铁碳合金

2.3.1 碳钢

2.2 组织结构

2.2.1 金属组织与结构

碳钢具有较好的力学性能与工艺性能，产量较大、价格低廉，虽然其耐腐蚀性较差，但可采用覆盖层及电化学保护等常规方法进行防腐蚀保护，故碳钢中的中低碳结构钢目前仍然是普通化工设备主体的首选和主要材料,目前应用较多的有Q245R、Q345R、Q370R等，GB150.2《材料》对设计温度不低于-253℃、设计压力不大于35MPa的压力容器选用碳钢时的相关参数(温度、厚度（壁厚）、使用状态、强度指标、许用应力）和要求做了详细规定。

3.3.2 不锈钢

2.2.2 钢的热处理

人们利用纯铁的同素异构现象，通过对钢和铸铁在固态下进行加热、保温和冷却，达到改变内部组织并获得所需性能的一种工艺就是热处理。钢的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火及化学热处理等

。通过钢的热处理，能够使其晶粒得到细化，综合力学性能得到改善。一般情况下，通过热处理会使材料强度升高、硬度下降、塑性改善，满足不同加工需求。

同时，内应力也会因热处理而有所下降，避免在使用中造成严重的变形。

2.2.3 杂质元素的影响

碳钢中常见的杂质元素包括Si、Mn、S、P等。适量Si的存在，可改善钢质，提高其强度、硬度，但使其塑性和韧性降低，少量的Si对碳钢的性能影响不显著。Mn脱氧能力强，可降低钢的脆性，改善其热加工性能，室温下还可使钢强化、细化组织，少量的Mn对钢的力学性能影响也不显著。S和P是碳钢中的有害元素，能引起碳钢的“热脆”和“冷脆”，需要严格控制其含量。

2.3 性能与应用

铁、碳和其他杂质元素等共同组成铁碳合金，其中碳的质量分数为0.02%～6.69%，铁的质量分数在92%以上，杂质占比1%左右。碳含量在0.02%～2.11%之间，称为碳钢；碳含量在2.11%～4.3%，则称为铸铁，碳含量低于0.02%时称之为纯铁。当含碳量小于0.9%时，随着含碳量的增加，碳钢的强度和硬度升高，塑性和韧性降低；当含碳量大于0.9%时，随着含碳量的增加，碳钢的强度、塑性和韧性均降低。

（二）人民群众对音乐的欣赏需求差异性较大。我国地域广袤，人口众多，特别是在基层，人民群众在民族文化、传统风俗、地域特征、知识水平和艺术认知等各方面，存在着较大的差异性。而群文音乐面向的就是大众，需要具备普及性和易传播性，但在现实中，一个群文音乐作品在不同的群体中，受到的评价也是千差万别，甚至出现完全相反的评价，正所谓众口难调，这给群文音乐创作带来了极大的难度，也影响着创作者的信心和积极性。

不同金属的原子排列结构的差异决定了其性能的不同。纯铁具有同素异构现象——δ-Fe（体心立方晶格）、γ-Fe（面心立方晶格）和α-Fe（体心立方晶格），其结构不同，性能各异。

淮山含有多糖、皂苷、蛋白质、肽等化学成分，具有抗氧化、抗衰老的作用。许效群等[6]报道，淮山多糖具有较强的体外抗氧化能力。吴祥庭等[10]的研究认为，淮山皂苷是一种天然、安全、有效的抗氧化剂，它有较强的铁还原能力和DPPH清除能力。Han等[11]用胃蛋白酶水解淮山蛋白质、分离出含羟基的肽，发现分离出的含羟基肽具有较强的抗氧化作用。刘帅等[12]以果蝇为动物模型，研究淮山粗多糖的抗衰老作用，发现喂食5%淮山粗多糖能显著提高果蝇的寿命。

2.3.2 铸铁

3 每餐食物都要有一定质和量的蛋白质 人体没有为蛋白质设立储存仓库，如果一次食用过量的蛋白质，势必造成浪费；相反，如果食物中蛋白质不足时，宝宝的生长发育就会受影响。

这类钢含碳量较低，加入的合金元素少，成本低，具有高的屈服强度与良好的塑性和韧性、良好的焊接性能，耐蚀性比碳钢优越，热加工性能与低碳钢相近，其高强度值（包括高温强度）是工程上最重要的属性之一。GB713-2008、GB3531-2008共列入10MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、12CrMoVR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、16MnDR、15MnNbDR、09MnNiDR等九种压力容器用钢板，GB150.2《材料》第4章4.1条款对其选用做了具体规定，GB731提供了选用参考，如15CrMoR耐热性能和耐氢腐蚀性能较好，通常用于耐高温氢或硫化氢腐蚀用钢，或设计温度为350℃～550℃的压力容器用耐热钢。

3 合金钢

3.1 分类

为了提高碳钢的力学性能，改善钢的工艺性能或得到某种特殊物理和化学性能，通常在碳钢中加入Cr、Ni、Ti、Mn、Al、Cu、N等元素，称之为合金钢。碳钢中合金元素总含量在5%以下的称为低合金钢，合金元素总含量超过10%的铁碳称为高合金钢，合金元素总含量在5%～10%之间的称为中合金钢

。

3.2 合金元素的作用

合金元素加入钢中，不仅与Fe、C这两种基本元素发生作用，而且合金元素之间也相互作用，从而影响钢的性能。

警察高校实验教学教师既是专业知识的传授者，又是道德言行的引导者。要把立德树人转化为内心信念，把崇高师德内化为自觉价值追求。要健全师德师风评价体系，完善师德建设制度规范，实行“师德一票否决制”。引导教师坚持教书和育人相统一，坚持言传和身教相统一，坚持潜心问道和关注警务实践相统一。以德立身、以德立学、以德施教。

铬是不锈钢中的主要合金元素，能够有效改善材料的抗腐蚀性能和抗氧化性能，铬含量在13%左右时，对材料的硬度、强度、耐磨性和淬透性等指标的改善效果较好，能显著增强化工设备主体的使用性能，但铬含量过高也会对材料性能产生负面影响，尤其是难以保障良好的塑性和韧性。

3.2.1 铬（Cr）

3.2.2 镍(Ni)

由表4可知，随着柠檬果醋贮藏时间的推移，柠檬果醋的可溶性固形物含量不断增加，但到3个月时又有所下降。这是因为柠檬在贮藏过程中，柠檬中的有机物被部分萃取出来，但进入贮藏后期可溶性固形物又有所下降，可能是萃取出的部分有机物质被罐内的气体与醋酸所氧化，也可能是受到外界环境条件如光照的影响。

2.给年青干部压担子，促使其快速成长。年青干部是采油厂当前生产建设的主力军和今后生产建设的领头羊，加大年青干部的培养力度，促使年青干部迅速成长为生产建设骨干，是采油厂全面提高领导干部执政能力的一个重要任务。近几年，在一些重要岗位和关键部门，采油厂大胆使用有发展潜力的年青干部，有意识地分配给他们一些急、难、险、重的工作，锻炼他们驾驭全局的工作能力和高瞻远瞩的领导视野，不断提高他们的领导水平和执政能力。

镍是不锈钢中的重要合金元素，在提高钢强度的同时又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但镍是稀缺资源，属战略物资，科学家们正在研究以氮代镍、以锰代镍，发展节镍不锈钢。

3.2.3 钛(Ti)

钛是钢中的强脱氧剂，它能使钢的内部组织致密，细化晶粒；降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。

3.2.4 锰（Mn）

2 生物标志物的类型 生物标志物的范围非常广泛，可以是为检查器官功能或其他身体健康状况而引入生物体的物质，如氯化铷用于同位素标记检测心肌灌注情况；可以是用来表明特定疾病状态的物质，如受到疾病感染时抗体的出现；也可以是特异性细胞、分子或基因、基因产物、酶或激素，复杂的器官功能，生物特性或生物结构等。

在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30%～0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上的锰时就算“锰钢”，较一般钢而言，不但有足够的韧性，而且有较高的强度和硬度，低温冲击韧性更好，提高了钢的淬透性，改善了钢的热加工性能，但锰量增高，会减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

3.3 性能与应用

3.3.1 低合金钢

福利国家的兴起，要求国家或行政主体将公物的供给作为一项重要职责而必须履行，同时为了有效保障和维护公民的公物一般使用权益，实现公物的公益性价值，代表国家的政府又被授权享有对公物的管理和使用分配权，这便在现实的社会治理中，在公物上产生了合法、合理行使行政权的问题。

相比较而言，普通铸铁属于脆性材料，强度低，不能用来制造承压设备。

铁碳合金中的相结构主要有铁素体、奥氏体和渗碳体。碳能够以固溶体、化合物和混合物的形式存在于铁当中。碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力极差，室温性能几乎与纯铁相同——强度、硬度不高，但有良好的塑性和韧性。碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体称为奥氏体，其硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体（分子式Fe

C）是一种具有复杂晶格的间隙化合物，硬度很高，塑性和韧性几乎为零，脆性极大。渗碳体在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、球状、网状或板状，在一定条件下会分解，形成石墨状的自由碳。渗碳体是碳钢中主要的强化相，其形态与分布对钢的性能影响很大。

属于高合金钢，以不锈、耐腐蚀为主要特征，最常见的是18-8型铬镍不锈钢。铬镍不锈钢是目前使用最广泛的一类不锈钢，具有良好的耐蚀性能及冷加工性能，几乎所有化工生产中都采用它。

首先，创客教育注重在创造中学。教育者需要提供一定的外界条件，使其能够在创造的环境中学习，有利于提高学生的学习兴趣。

奥氏体不锈钢不仅是耐腐蚀用钢，也是高温用钢和低温用钢，但因其价格昂贵，故尽量不用在设计温度小于或等于500℃的耐热用钢，或者设计温度高于-70℃的低温用钢。

受到“互联网+”背景因素的影响，我国在教学方式和教学理念上发生了一定改变，教师定位、教学模式、教学体系、学生学习形式、学习方法等都出现了变化。在这种情况下，我们需要转变传统的教学及学习理念，全面实施教学改革工作，把对重点教学内容和技能的关注转变成注重学生学习习惯的培养，把接受教学知识更改成主动探究和摸索，培育学生查找问题、探究问题及处理问题的能力[3]。具体而言，医学信息教学活动可以采用多种方式实现教学改革，例如定期具备多元化的学科前沿讲座、引导学生参与到科研活动中、实施分阶段教学、在学生学习评估中应用阶段式能力评估体系。

GB24511-2009标准中列入了17个牌号的不锈钢，其中06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2两个牌号的钢板应用较多，022Cr17Ni12Mo2属于超低碳奥氏体不锈钢，具有非常好的耐蚀性能，业界称为“尿素级不锈钢”。GB150.2《材料》第4章4.2条款对化工设备用不锈钢的选用做出了详细规定。

4 有色金属

与碳钢和合金钢相比，以铝、铜、镍、钛及其合金为代表的有色金属具有许多优良性能，如良好的导电性、导热性、耐腐蚀性，优良的耐高温性，突出的塑性、焊接性能、铸造性能及切削加工性能，但价格较高，在化工装备制造中的应用相对较少。

4.1 铝及铝合金

纯铝耐腐蚀性能好，通常作为设备的衬里使用

，在化学工业中常采用高纯铝制造储槽、槽车、塔器、热交换器。铝合金的力学性能较纯铝好，但耐腐蚀性较纯铝差。硬铝（铝-镁-硅合金）力学性能好，在化工生产中与纯铝热压成双金属板，既有一定强度又耐腐蚀，可作为结构材料使用。

4.2 铜及铜合金

铜具有良好的塑性、导电性和导热性，低温塑性和抗冲击韧性好，可以制造深冷设备。

黄铜（铜锌合金）中加入锡、锑、砷，广泛用于海洋大气和海水中的结构材料。青铜(铜锡合金）的力学性能、耐磨性、铸造性能和耐腐蚀性能好，主要用于泵壳、轴套、阀门等。化工生产中用铜合金制造的小型热交换器具有传热效率高的优点，但其价格高。

4.3 镍及镍合金

镍的强度高、塑性和铸造性能好，镍及其合金具有非常好的耐蚀性能和高温性能，但其价格昂贵，镍还是重要的战略资源，故在使用时必须考虑必要性和经济承受能力。

今天我们所探讨的见义勇为实际上是指为了保护国家、集体的利益和他人的人身财产，同违法犯罪作斗争的一种行为。认为不应鼓励未成年人见义勇为的人所存在的担忧可以理解，因为见义勇为确实存在风险，可并不能因为它存在风险，就否认未成年人做出的贡献和存在的价值。

4.4 钛及钛合金

钛及钛合金是一种较新的材料，耐腐蚀性能好、强度高，特别是钛合金在450℃～480℃仍能保持室温时的性能，同时在低温和超低温下也仍能保持其力学性能，但其焊接只能在保护性气体中进行。作为一类新型结构材料，在化工领域正日益得到广泛应用。

5 结语

金属材料的性能会对化工设备主体的运行情况产生影响，因此应该明确材料的力学性能、工艺性能、物理性能和化学性能，以便在生产制造中选择合适的材料，满足化工生产要求，削除安全隐患。同时，要明确碳钢、合金钢及有色金属的性能，从满足工艺需要、安全、经济等方面综合考量，优化制造工艺，使化工设备达到国家和行业标准，为安全生产奠定基础。

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