Конструкционные материалы химического машиностроения
Основные виды конструкционных материалов, используемых в химическом машиностроении. Применение железоуглеродных сплавов: чугунов и углеродистых сталей, с добавками иных металлов - легированных. Широкое использование титана и кислотоупорной керамики.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.11.2014 |
| Размер файла | 13,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Наверное, едва ли найдётся иная область машиностроения, потребляющая такое разнообразие конструкционных материалов, и при этом предъявляющая к ним столь разнообразные, противоречивые и жёсткие требования, - как химическое машиностроение. Здесь: высокая прочность - и пластичность; высокая теплопроводность - и теплоизоляционные свойства; возможность применения различных методов (механических, термических, электрических, химических, диффузионых, иррадиационных) обработки и формования - и высокая устойчивость химической структуры материалов в процессах обработки. Наиболее жёсткие требования предъявляются к коррозионной стойкости материалов в плане не только обеспечения надёжности и долговечности самого оборудования, но и предупреждении негативного действия продуктов коррозии на качество продукции.
Химическое машиностроение использует очень многие виды конструкционных материалов.
1. Металлы группы железа и их сплавы между собой и с другими элементами.
2. Медь и её сплавы.
3. Алюминий и его сплавы.
4. Титан, тантал, ниобий, цирконий, вольфрам и их сплавы.
5. Стекло, фарфор, полиоксидные керамики.
6. Полимеризационные пластмассы, каучуки и резины, углепластики.
7. Композиционные, наполненные и тканые материалы
ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПЛАВЫ
Чистое железо (равно как некоторые сорта отожжённых низкоуглеродистых сталей) как конструкционный материал используется только в электротехнических изделиях - и в соответствующих агрегатах химической техники.
В качестве конструкционных материалов для основных узлов - в том числе, контактирующих со средой, - применяются железоуглеродные сплавы: чугуны и углеродистые стали, а также стали с добавками иных металлов - легированные. Кроме того, определённое применение в не контактирующих со средой узлах находят железокремнийалюми-нийуглеродные сплавы - ферросилиций; силаль, сихромаль.
ЧУГУНЫ.
Из чугуна изготавливают корпуса трубопроводной арматуры; сосудов и реакторов-котлов вместимостью от 0,01 до 2,0 м3, а также разнообразные детали и узлы механических агрегатов (стойки, станины, рамы, узлы редукторов и т.д).
Нужно отметить, что эмалевые покрытия на чугуне держатся лучше, чем на стали.
В настоящее время использование чугуна в химическом машиностроении неуклонно сокращается.
УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ.
Особенности состава и физико-химической структуры предопределяют высокие пластические, прочностные и технологические характеристики сталей. К ним хорошо применимы все методы механической, термической и оптической обработки.
Углеродистые стали используют для изготовления всех видов и типов химического оборудования. Детали, предназначенные для контакта с агрессивными средами, подлежат антикоррозийной защите. В настоящее время использование углеродистых сталей в химическом машиностроении сокращается. конструкционный железоуглеродный керамика титан
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ СТАЛИ.
Высоколегированные коррозионностойкие стали - самый важный класс конструкционных материалов для химического машиностроения. Их них изготавливают все детали и узлы химического, нефтяного и пищевого оборудования, контактирующие со средой - разнообразные сосуды; корпуса, мешалки, теплообменные и статические внутренние устройства реакторов-котлов; колонные аппараты; теплообменники всех конструкций; фильтры; корпуса и роторы центрифуг и жидкостных сепараторов; рабочие органы насосов, газодувок и компрессоров; трубы и трубные детали; рабочие части трубопроводной арматуры.
Высокая прочность ЛС позволяет существенно уменьшать массу оборудования при равных технических характеристиках.
НИКЕЛЬ, КОБАЛЬТ И ИХ СПЛАВЫ
Основное их использование - антикоррозионные наружные покрытия на изделия из железа и углеродистых сталей, наносимые электрохимически. Кроме того, из никеля и кобальта изготовляют детали и узлы пар скольжения и уплотнений. Особое значение имеют сплавы никеля и кобальта с железом - инвар, коинвар, маллой, пермаллой, супермаллой. Эти сплавы имеют высокие магнитные свойства и применяются для изготовления магнитопроводов электромагнитных устройств.
СВИНЕЦ
Применяется - ограниченно - в виде листов для наложения - плакирования рабочих поверхностей аппаратуры сернокислотного производства; процессов сульфирования, фторирования; а также для изготовления деталей насосов, арматуры и электродов. Верхний температурный предел для оборудования со свинцовыми покрытиями - 120 0С.
АЛЮМИНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ
Алюминий и его сплавы применяют для изготовления реакторов, кристаллизаторов, сосудов, фильтров, теплообменников, дистилляционных и ректификационных аппаратов и труб, работающих под давлением до 0,6 МПа.
ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ
Широкое использование титана сдерживается его дефицитностью и большим потреблением в военной технике, особенно судостроении. Важно отметить, что почти 90 % мировых запасов и около 80 % мирового производства титана приходится на Россию.
Фарфор
Из фарфора изготавливают сосуды и реакторы вместимостью до 160 л, кристаллизаторы, фильтры, дистилляционные и ректификационные установки, трубы, арматуру, защитные гильзы для датчиков КИПСА; и даже подшипники скольжения. Аппаратура выдерживает давление до 1 МПа и температуру до t=(300…1000)OC. Фарфоровое оборудование прекрасно подходит для получения высокочистых продуктов и соответствует требованиям GMP.
Кислотоупорная керамика.
Керамики используют для изготовления труб; арматуры; защитных гильз; фильтрующих элементов; облицовочных плиток и кирпичей; диафрагм для электролизёров.
Кислотощёлочестойкие цементы.
Основное назначение цементов - связующие материалы для выполнения конструкций из блочных строительных и футеровочных изделий; герметизация стыков и щелей; заделка трещин, пустот и полостей в изделиях и конструкциях.
УГЛЕРОДНЫЕ (ГРАФИТОВЫЕ) МАТЕРИАЛЫ - УГЛЕПЛАСТЫ.
Из четырёх известных в настоящее время аллотропных форм углерода - сажи, фуллерена, графита и алмаза лишь графит нашёл широкое применение в химическом машиностроении.
Из графитопластов изготавливают корпуса и лопатки химических насосов; трубы; уплотнительные детали, детали пар скольжения; электроды и корпуса электролизёров; теплообменники для работы в среде паров галогенов и гидрогалогенидов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные компоненты современного ядерного реактора. Общая характеристика коррозионно-стойких материалов: нержавеющих сталей, металлокерамических материалов, конструкционных электротехнических сплавов. Эффективность методов защиты металлов от коррозии.
курсовая работа [616,4 K], добавлен 26.10.2010Обзор состава простых конструкционных сталей. Получение чугуна и легированных сталей. Характерные особенности медно-никелевых сплавов. Применение алюминиевых бронз, нейзильбера, мельхиора в народном хозяйстве. Механические свойства сплавов меди с цинком.
презентация [3,3 M], добавлен 06.04.2014Классификация металлов: технические, редкие. Физико-химические свойства: магнитные, редкоземельные, благородные и др. Свойства конструкционных материалов. Строение и свойства сталей, сплавов. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали.
реферат [24,1 K], добавлен 19.11.2007Классификация и маркировка сталей. Сопоставление марок стали типа Cт и Fe по международным стандартам. Легирующие элементы в сплавах железа. Правила маркировки легированных сталей. Характеристики и применение конструкционных и инструментальных сталей.
презентация [149,9 K], добавлен 29.09.2013Классификация композиционных материалов, их геометрические признаки и свойства. Использование металлов и их сплавов, полимеров, керамических материалов в качестве матриц. Особенности порошковой металлургии, свойства и применение магнитодиэлектриков.
презентация [29,9 K], добавлен 14.10.2013Построение кривых охлаждения для сплавов с заданным количеством углерода с использованием диаграммы железо-цементит. Состав, свойства и примеры применения легированных сталей, чугуна, высокопрочного сплава. Термическая обработка деталей. Газовая сварка.
контрольная работа [277,4 K], добавлен 01.03.2016Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.
контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015Рассмотрение сущности и параметров процесса цементации. Общая характеристика, применение легированных сталей. Литье по выплавляемым моделям и в оболочковые формы. Производственный процесс машиностроительства. Тепловые явления при резании металлов.
контрольная работа [1020,7 K], добавлен 16.10.2014Микроструктура и углеродистых сталей в отожженном состоянии, зависимость между их строением и механическими свойствами. Изучение диаграммы состояния железо - углерод. Кривая охлаждения сплавов. Структура белого, серого, высокопрочного и ковкого чугуна.
презентация [1,5 M], добавлен 21.12.2010Определение классификации конструкционных сталей. Свойства и сфера использования углеродистых, цементуемых, улучшаемых, высокопрочных, пружинных, шарикоподшипниковых, износостойких, автоматных сталей. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
презентация [1,8 M], добавлен 14.10.2013Исследование структурных составляющих легированных конструкционных сталей, которые классифицируются по назначению, составу, а также количеству легирующих элементов. Характеристика, область применения и отличительные черты хромистых и быстрорежущих сталей.
практическая работа [28,7 K], добавлен 06.05.2010Характеристика высокопрочного и ковкого чугуна, специфические свойства, особенности строения и применение. Признаки классификации, маркировка, строение, свойства и область применения легированных сталей, требования для разных отраслей использования.
контрольная работа [110,2 K], добавлен 17.08.2009Классификация литейных сплавов. Технологические свойства материалов литых заготовок, их обрабатываемость. Классификация отливок из углеродистых и легированных сталей в зависимости от назначения и качественных показателей. Эксплуатационные свойства чугуна.
презентация [61,7 K], добавлен 18.10.2013Рассмотрение правил проведения макро- и микроанализа металлов и сплавов, определению твердости, исследованию структур и свойств сталей и чугунов, цветных сплавов и пластмасс. Практические вопросы термической и химико-термической обработки металлов.
учебное пособие [4,4 M], добавлен 20.06.2012Применение металлов и сплавов в городском хозяйстве. Понятие о металлических и неметаллических материалах, способы их изготовления, области применения, технологии производства, способы обработки и использования. Стандартизация конструкционных материалов.
методичка [831,2 K], добавлен 01.12.2009Характеристика легированных конструкционных сталей, химического состава и свойств сплавов. Маршрутный технологический процесс изготовления кронштейна крепления вентилятора. Анализ конструктивной особенности ковочного штампа. Контроль качества поковки.
курсовая работа [580,8 K], добавлен 11.03.2013Повышение механических свойств стали путем введения в нее легирующих элементов. Классификация стали в зависимости от химического состава. Особенности сварки углеродистых и легированных сталей. Причины возникновения трещин. Типы применяемых электродов.
курсовая работа [33,2 K], добавлен 06.04.2012Физико-химические закономерности формирования; строение и свойства материалов. Типы кристаллических решёток металлов. Испытания на ударный изгиб. Термическая и химико-термическая обработка, контроль качества металлов и сплавов. Конструкционные материалы.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 03.02.2012Классификация, маркировка, состав, структура, свойства и применение алюминия, меди и их сплавов. Диаграммы состояния конструкционных материалов. Физико-механические свойства и применение пластических масс, сравнение металлических и полимерных материалов.
учебное пособие [4,8 M], добавлен 13.11.2013Роль в процессе кристаллизации, которую играет число центров и скорость роста кристаллов. Изменение свободной энергии в зависимости от температуры. Классификация чугунов по строению металлической основы. Основные применения цветных металлов и их сплавов.
контрольная работа [878,0 K], добавлен 06.03.2013
