化工机械设计中材料分析
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化工机械设计中材料分析
王 蔚
南京久鼎制冷空调设备有限公司 江苏 南京 210000
摘要：当前，随着社会经济的快速发展，工业发展速度非常的快。在实际的工业发展当中，化工机械设备已经成为不可缺少的重要部分，要保障工程项目的正常生产以及运作，就要保障机械设备的正常运行。因为化工机械设备通常是处于较为密封的环境当中，所以其往往非常容易会受到腐蚀，这样就会使得化工设备的性能受到一定的影响，从而减少设备的寿命。在化工设备设计当中，对材料的选择，其对设备的腐蚀程度以及使用寿命有着一定的影响，因此就需要加强重视。关键词：化工机械；设计；材料
中图分类号：TQ050 文献标识码：A
正文：
1化工机械材料的选择1.1载荷型
当化工机械中出现以下两种情况是会用到载荷型材料。一种是当零件在使用过程中受到很大的外部作用力的时候，这种情况下应该考虑选择低碳钢渗碳的方式加工材料，因为机械材料表面的承力性能决定了各零件之间的作用效果，所以一定要慎重选择所使用的材料；另一种当外部作用力均匀地作用在零件表面时，这种情况下应考虑选择可以将力均衡分布的材料。因为这类材料可以在挤压或拉伸时仍然受力均衡、性能稳定。只有这样充分结合实际情况，选择最为合理的材料，才能确保机械在工作中的工作效果。
1.2碳素钢与合金钢
化工设备使用时对机械零部件的韧性和强度都有着严格的要求，只有满足了对机械零件的质量要求，才能有效地满足机械的运行性能。而要想满足这些要求就必须做好对材料的选择工作，在对材料进行选择时，应对材料的韧性以及强度进行合理的思考以有效保证其在加工过程中的安全性和可操作性。
碳素钢具有很多的优势，其不但成本低，而且还具有很好的加工性能和可操作性。因此，近些年被广泛应用于机械设备材料市场当中。但是，碳素钢也有着一些自身的缺陷和不足，其的强度和韧性有待加强。这种缺陷往往很容易造成机械设计实际施工进行比较困难，也会造成了中等以上的材料很难进行热处理。想要对这种缺陷进行改进，可以在碳素钢当中加入一定的合金元素，从而形成一种新的合金材料，也就是我们通常所说的合金钢。合金钢材料与碳素钢材料相比而言，其强度以及韧性都有了很大的提升；而且，合金钢的耐高温、耐腐蚀以及耐磨损等性能都远远超越了碳素钢。即便如此，出于多种因素的考虑，在实际操作中，也只有零件的横截面积较大、需要对材料进行淬透及材料外载荷应力较大的情况下才可以使用合金钢。
1.3可回收循环利用
金属材料是化工机械材料中比较重要的一个选项。而金属材料的种类尤为繁多，其中只就刚才一种金属就有上百种分类。因此给分类处理和回收再利用带来了一定的困难。那么我们在选择机械设计材料时，可以选择单一的一种合金，这样既可以容易分类，还可以提高零件的回收和再利用。
1.4机械材料零件的制作工艺
在机械的生产和加工过程中，因为不同的加工处理技术对机械设计中材料应用的要求不同，所以应以机械材料零部件的制造工艺为依据而选择最为适合的材料。如在焊接工艺中，应该更多地考虑
材料的抗压性和冷镦性；在热处理工艺中，应充分考虑材料的淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性；在铸造工艺中，应更多地考虑所选材料的流动性、收缩性以及吸气性；而在切削工艺中，主要考虑的却是所选的材料必须具有便于切削的特点。总而言之，要结合实际使用用途而选择最佳材料。
在对机械零件进行设计时，在对其成本进行控制的同时还应保证其具有正常的工作能力，因为零件时机械最基本的组成部分，一旦某个零件出现问题，势必会影响到整个机械的运行状况。因此，在对零件材料的选择上，一定得保证其具备足够的工作能力，当然，还得考虑到材料的费用，尽可能地减少材料费用的支出，增加企业的经济效益。
2材料的运用
2.1使经济性与实用性相结合
首先，在机械设备材料应用以及零部件加工当中，机械加工往往和加工技术是不同的，铸造工作对材料应用的要求时需要能够向高吸气、高收缩、高流动方向转变；切削工艺对材料的要求是需要能够有效的符合切削作业的实际操作性；焊接工艺的要求时需要能够表现出冷墩性和冲压性的特点；而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征；其次还应加强材料经济性的重视，在保证各个零部件材料都能够和加工工艺相符合的基础上，加强对于机械材料加工成本的重视，但是为了确保材料应用的经济性，可以按照机械设计企业的设计发展状况，尽可能的加强对于加工工艺及零部件的生产方式进行合理的控制。
2.2参照零件的制作工艺
在机械设计当中，零件是构成机械最为基本的载体，在对零件选择当中，需要确保其能够在工作环境当中也能够有一定的工作能力，并且也需要加强对于零件成本的重视。在机械生产过程当中，根据不同的用途对材料的要求也是有所不同的。如在焊接工艺中，应该更多地考虑材料的抗压性和冷镦性；在热处理工艺中，应充分考虑材料的淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性；在铸造工艺中，应更多地考虑所选材料的流动性、收缩性以及吸气性；而在切削工艺中，主要考虑的却是所选的材料必须具有便于切削的特点。
2.3做好防腐保护
所选材料的耐腐蚀性、稳定性和流畅性也都是化工机械设计中必须要重视的内容。化工机械应尽可能避免腐蚀现象的出现，以有效确保其工作效率。但是如果出现了腐蚀现象，应及时做好处理，防止腐蚀积累给机械造成不可挽回的损失。最后，要注意外力的保护作用，防止产生新一轮的腐蚀发生。
2.4强调节能性和环保性