化工设备机械基础
化工设备机械基础
第一部分金属材料基础知识 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能就是金属在外力作用下表现出来 的特性。化工设备用材料的常规力学性能指标主要包括强度、 硬度、塑性和韧性等。 1.强度 强度是指金属材料在外力的作用下对变形或断我的抗力 常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度,高温下工作时,还 要考虑蠕变极限和持久强度
第一部分 金属材料基础知识 一 .金属材料的力学性能 金属材料的力学性能就是金属在外力作用下表现出来 的特性。化工设备用材料的常规力学性能指标主要包括强度、 硬度、塑性和韧性等。 1.强度 强度是指金属材料在外力的作用下对变形或断裂的抗力。 常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度，高温下工作时，还 要考虑蠕变极限和持久强度
图1-圆柱形拉仲试样 a)拉仲前b)拉新后 图1-2低碳钢的力伸长曲线
(1)屈服强度极限(o):指钢材在开始塑性变形时单位 面积所玳受的拉力,这个指标表示钢材抵抗塑性变形的能 力。实际上许多材料的拉伸曲线不出现明显的塑性平台,不 能明显的确定出屈服点,所以用其变形量0.2%时的应力表示 屈服强度值。 (2)抗拉强度极限(o):指材料在拉断之前单位面积上 所能承受的最大拉力,是材料承载能力的极限。这个指标表 示钢材抵抗断裂的能力。□ (3)蠕变极限(σ):反映材料高温下的变形问题。它 定温度下,产生10m/mh蠕变速度的应力值。即在该 温度下经过10万小时(约12年)产生1%总变形的应力值
(1)屈服强度极限(σs )：指钢材在开始塑性变形时单位 面积上所承受的拉力，这个指标表示钢材抵抗塑性变形的能 力。实际上许多材料的拉伸曲线不出现明显的塑性平台，不 能明显的确定出屈服点，所以用其变形量0.2%时的应力表示 屈服强度值。 (2)抗拉强度极限(σb ):指材料在拉断之前单位面积上 所能承受的最大拉力，是材料承载能力的极限。这个指标表 示钢材抵抗断裂的能力。 (3)蠕变极限(σt ):反映材料高温下的变形问题。它是 一定温度下，产生10 -7 mm/mm·hr蠕变速度的应力值。即在该 温度下经过10万小时(约12年)产生1%总变形的应力值
(4)持久强度(D):反映材料高温下断裂性能,它是在 定温度下经过规定的工作期限(10万小时)后产生断裂的的 应力值。常作为设计高温元件的依据 (5)疲劳强度(0n):反映材料在变载荷的作用下抵抗 破坏的能力 2.塑性 金属材料在一定的外力作用下,构件的形状或尺寸发生 变化,这种变化称为材料的变形。金属材料在载荷的作用下, 其材料会发生弹性变形、塑性变形和断裂。 弹性变形是指构件在外力的作用下发生变形,当外力撤 除后变形完全消失,构件恢复原来的状态 塑性变形是指构件在外力的作用下发生变形,当外力撤 除后变形不能完全消失,构件不能恢复原来的状态
(4)持久强度(σD )：反映材料高温下断裂性能，它是在 一定温度下经过规定的工作期限(10万小时)后产生断裂时的 应力值。常作为设计高温元件的依据。 （5）疲劳强度（σrN):反映材料在变载荷的作用下抵抗 破坏的能力。 2.塑性 金属材料在一定的外力作用下，构件的形状或尺寸发生 变化，这种变化称为材料的变形。金属材料在载荷的作用下， 其材料会发生弹性变形、塑性变形和断裂。 弹性变形是指构件在外力的作用下发生变形，当外力撤 除后变形完全消失，构件恢复原来的状态。 塑性变形是指构件在外力的作用下发生变形，当外力撤 除后变形不能完全消失，构件不能恢复原来的状态