《化工设备机械基础》习题解答cqw.docx

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1、化工设设备机械械基础习习题解答答第一篇: 化工工设备材材料第一章 化工工设备材材料及其其选择一. 名词解释释A组：1.蠕变变：在高高温时，在在一定的的应力下下，应变变随时间间而增加加的现象象。或者者金属在在高温和和应力的的作用下下逐渐产产生塑性性变形的的现象。2.延伸伸率：试试件受拉拉力拉断断后，总总伸长的的长度与与原始长长度之比比的百分分率。3.弹性性模数(E)：材料在在弹性范范围内，应应力和应应变成正正比，即即=E,比例例系数EE为弹性性模数。4.硬度度：金属属材料表表面上不不大的体体积内抵抵抗其他他更硬物物体压入入表面发发生变形形或破裂裂的能力力。5.冲击击功与冲冲击韧性性：冲击击功是冲

2、冲击负荷荷使试样样破断所所做的功功。冲击击韧性是是材料在在外加动动载荷突突然袭击击时的一一种及时时和迅速速塑性变变形的能能力。6.泊桑桑比（）：拉拉伸试验验中试件件单位横横向收缩缩与单位位纵向伸伸长之比比。对于于钢材，=0.3 。7.耐腐腐蚀性：金属和和合金对对周围介介质侵蚀蚀（发生生化学和和电化学学作用引引起的破破坏）的的抵抗能能力。8.抗氧氧化性：金属和和合金抵抵抗被氧氧化的能能力。9.屈服服点：金金属材料料发生屈屈服现象象的应力力，即开开始出现现塑性变变形的应应力。它它代表材材料抵抗抗产生塑塑性变形形的能力力。10.抗抗拉强度度：金属属材料在在受力过过程中，从从开始加加载到发发生断裂裂所

3、能达达到的最最大应力力值。B组：1.镇静静钢： 镇静钢钢在用冶冶炼时用用强脱氧氧剂 SSi, Al等等完全脱脱氧脱氧氧，是脱脱氧完全全的钢。把把FeOO中的氧氧还原出出来，生生成SiiO2和All2O3。钢锭锭膜上大大下小，浇浇注后钢钢液从底底部向上上，向中中心顺序序地凝固固。钢锭锭上部形形成集中中缩孔，内内部紧密密坚实。 2.沸腾腾钢：沸沸腾钢在在冶炼时时用弱脱脱氧剂MMn脱氧氧，是脱脱氧不完完全的钢钢。其锭锭模上小小下大，浇浇注后钢钢液在锭锭模中发发生自脱脱氧反应应，放出出大量CCO 气气体，造造成沸腾腾现象。沸沸腾钢锭锭中没有有缩孔，凝凝固收缩缩后气体体分散为为很多形形状不同同的气泡泡，

4、布满满全锭之之中，因因而内部部结构疏疏松。 3.半镇镇静钢：介于镇镇静钢和和沸腾钢钢之间，锭锭模也是是上小下下大，钢钢锭内部部结构下下半部像像沸腾钢钢，上半半部像镇镇静钢。4.低碳碳钢：含含碳量低低于0.25%的碳素素钢。5.低合合金钢：一般合合金元素素总含量量小于55%的合合金钢。6.碳素素钢：这这种钢的的合金元元素含量量低，而而且这些些合金元元素不是是为了改改善钢材材性能人人为加入入的。7.铸铁铁：含碳碳量大于于2%的的铁碳合合金。8.铁素素体：碳碳溶解在在-Fee中所形形成的固固溶体叫叫铁素体体。9.奥氏氏体：碳碳溶解在在-Fee中所形形成的固固溶体叫叫奥氏体体。10.马马氏体：钢和铁铁

5、从高温温奥氏体体状态急急冷下来来，得到到一种碳碳原子在在铁中过过饱和的的固溶体体。C. 1.热处处理：钢钢铁在固固态下通通过加热热,保温温和不同同的冷却却方式，以以改变其其组织、满满足所需需要的物物理,化化学与机机械性能能，这样样的加工工工艺称称为热处处理。2.正火火：将加加热到临临界点以以上的一一定温度度，保温温一段时时间后的的工件从从炉中取取出置于于空气中中冷却下下来，冷冷却速度度比退火火快，因因而晶粒粒细化。 3.退火火：把工工件加热热到临界界点以上上的一定定温度，保保温一段段时间，然然后随炉炉一起冷冷却下来来，得到到接近平平衡状态态组织的的热处理理方法。4.淬火火：将钢钢加热至至淬火温

6、温度（临临界点以以3050ooC）并并保温一一定时间间，然后后再淬火火剂中冷冷却以得得到马氏氏体组织织的一种种热处理理工艺。淬淬火可以以增加工工件的硬硬度、强强度和耐耐磨性。5.回火火：在零零件淬火火后再进进行一次次较低温温度的加加热与冷冷却处理理工艺。回回火可以以降低和和消除工工件淬火火后的内内应力，使使组织趋趋于稳定定，并获获得技术术上所要要求的性性能。6.调质质：淬火火加高温温回火的的操作。要要求零件件的强度度、韧性性、塑性性等机械械性能都都较好时时，一般般采用调调质处理理。7.普通通碳素钢钢：这种种钢含硫硫,磷等等有害杂杂质较多多，要求求S0.0055%，P0.0045%。普通通碳素结

7、结构钢的的牌号由由代表钢钢材屈服服点的字字母、屈屈服点数数值、材材料质量量等级符符号、脱脱氧方法法符号等等四个部部分按顺顺序组成成，例如如： Q2335AF。8.优质质碳素钢钢：含硫硫,磷等等较少（含含硫S、磷磷P均0.004%），非非金属杂杂质少，组组织均匀匀，表面面质量较较好。9.不锈锈钢和不不锈耐酸酸钢：不不锈钢是是耐大气气腐蚀的的钢；耐耐酸钢是是能抵抗抗强烈腐腐蚀性介介质的钢钢。不锈锈耐酸钢钢是不锈锈钢和耐耐酸钢的的总称。10.锅锅炉钢：有锅炉炉钢管和和锅炉钢钢板。锅锅炉钢管管主要用用作锅炉炉及某些些换热设设备的受受热面和和蒸汽管管路，锅锅炉钢板板则常用用于锅炉炉和其他他压力容容器的承

8、承压壳体体。由于于锅炉钢钢常处于于中温高高压状态态，而且且还受冲冲击、疲疲劳、水水和蒸汽汽的腐蚀蚀作用，以以及各种种冷热加加工，因因此，对对其性能能要求也也较高。D. 1.容器器钢：化化工生产产所用容容器与设设备的操操作条件件较复杂杂，制造造技术要要求比较较严格，对对压力容容器用钢钢板有比比较严格格的要求求。2.耐热热钢：能能耐高温温的钢，抗抗氧化性性能强且且强度大大。3.低温温用钢：由于普普通碳钢钢在低温温下（-20以下）会会变脆，冲冲击韧性性会显著著下降。因因此用作作低温场场合的钢钢要求具具有良好好的韧性性（包括括低温韧韧性），良良好的加加工工艺艺性和可可焊性的的钢。4.腐蚀蚀速度：评定金

9、金属的腐腐蚀有两两种方法法。（1） 根据重量量评定金金属的腐腐蚀的速速度。它它是通过过实验的的方法测测出金属属试件在在单位表表面积、单单位时间间腐蚀引引起的重重量变化化。即：（g/mm2h）K：腐蚀蚀速度，gg/cmm2h；p0：腐腐蚀前试试件的重重量，gg；p1：腐腐蚀后试试件的重重量，gg；F： 试试件与腐腐蚀介质质接触的的面积，mm2； t ： 腐腐蚀作用用的时间间， hh；（2） 根据金属属的腐蚀蚀深度评评定金属属的腐蚀蚀速度。根根据重量量变化表表示腐蚀蚀速度时时，没有有考虑金金属的相相对密度度，因此此当重量量损失相相同时，相相对密度度不同的的金属其其截面的的尺寸的的减少则则不同。为为

10、了表示示腐蚀前前后尺寸寸的变化化，常用用金属厚厚度减少少量，即即腐蚀深深度来表表示腐蚀蚀速度。即即： （mmm/aa） 式中：Ka：用每每年金属属厚度的的减少量量表示的的腐蚀速速度，mmm/aa；：金属属的相对对密度，gg/cmm3。5.化学学腐蚀：金属遇遇到干燥燥的气体体和非电电解质溶溶液发生生 化学学作用引引起的腐腐蚀。化化学腐蚀蚀在金属属表面上上，腐蚀蚀过程没没有电流流产生。6.电化化学腐蚀蚀：金属属与电解解质溶液液间产生生电化学学作用而而引起的的破坏，其其特点是是在腐蚀蚀过程中中有电流流产生。7.氢腐腐蚀：氢氢气在高高温高压压下对普普通碳钢钢及低合合金钢产产生腐蚀蚀，使材材料的机机械强

11、度度和塑性性显著下下降，甚甚至破坏坏的现象象。8.晶间间腐蚀：一种局局部的,选择性性的破坏坏。9.应力力腐蚀：金属在在腐蚀性性介质和和拉应力力的共同同作用下下产生的的一种破破坏形式式。10.阴阴极保护护：把盛盛有电解解质的金金属设备备和直流流电源负负极相连连，电源源正极和和一辅助助阳极相相连。当当电路接接通后，电电源便给给金属设设备以阴阴极电流流，使金金属的电电极电位位向负向向移动，当当电位降降至阳极极起始电电位时，金金属设备备的腐蚀蚀即停止止。二. 指指出下列列钢材的的种类、含含碳量及及合金元元素含量量组钢号种类含碳量%合金元素素含量（%）符号意义义Q2355-AF普通碳素素甲类钢钢F：沸腾

12、腾钢Q:钢材材屈服点点Q2355-A普通碳素素甲类钢钢A:甲类类钢20g优质碳素素结构钢钢0.2%g:锅炉炉钢16Mnn R普通低合合金钢0.166%1.55%R:容器器钢20MnnMo普通低合合金钢0.2%MnMoo1.5%16MnnDR普通低合合金钢0.166%Mn:1.55%D:低温温钢14Crr1Moo普通低合合金钢0.144%Cr:00.9-1.33%;MMo:1.55%0Cr113铬不锈钢钢0.008%Cr:113%1Cr118Nii9Tii奥氏体不不锈钢0.1%Cr:118%;Ni:9%;Ti:1.5%00Crr19NNi100奥氏体不不锈钢0.003%Cr:119%;Ni:10

13、%B组：钢号种类含碳量%合金元素素含量（%）符号意义义Q2355-B普通碳素素乙类钢钢F：沸腾腾钢Q:钢材材屈服点点Q2355-ARR普通碳素素甲类容容器钢R:容器器钢16Mnng普通低合合金钢0.166%Mn:1.55%g:锅炉炉钢18Nbbb普通低合合金钢0.188%Nb:1.55%b:半镇镇静钢18MnnMoNNbR普通低合合金钢0.188%Mn.MMo.NNb:1.55%09MnnNiDDR普通低合合金钢0.099%Mn.NNi:1.55%R:容器器钢06MnnNb普通低合合金钢0.066%Mn.NNb:!.55%2Cr113铬不锈钢钢0.2%Cr133%12Crr2Moo1普通低合合

14、金钢0.122%Cr:11.52.449%;Mo:00.91.33%0Cr118Nii12MMo2TTi奥氏体不不锈钢0.008%Cr:118%;Ni:12%;Mo:11.52.449%;Ti:1.55%三、选择择材料设备介质设计温度度/设计压力力/MPPa供选材料料应选材料料氨合成塔塔外筒氮、氢、少少量氨2000150Cr118Nii9Ti，220，QQ2355-AF，18MMnMooNbRR，15MnVRR,133MnNNiMooNbRR18MnnMoNNbR或13MMnNiiMoNNbR氯化氢吸吸收塔氯化氢气气体，盐盐酸，水水8011200.2Q2355-AR，1Cr118Nii9Ti，铜铜，铝，硬硬聚氯乙乙烯塑料料，酚醛醛树脂漆漆浸渍的的不透性性石墨Q2355-AR+铜铜衬里溶解乙炔炔气瓶蒸蒸压釜水蒸汽200015Q2355-A，0Crr19Ni100，200，16MnR，188MnMMoNbbR，07MnnCrMMoVR18MnnMoNNbR高温高压压废热锅锅炉的高高温气侧侧壳体内内衬转化气（HH2,COO2,N2,COO,H22O,CCH4,Arr）890100003.14418MnnMoNNbR，0Crr13，Q2235-ARR，Crr25Nii20，00Cr118Ni9Ti，Cr222Ni144NCr255Ni2009