化工机械设备材料的性能

材料是构成化工机械设备的物质基础。化工机械设备使用的材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料，其中金属材料的应用广泛。金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，主要有力学性能、物理性能和化学性能等；工艺性能是材料在被加工过程中，对各种加工方法（铸造、锻造、焊接、切削加工等）的适应性，相对于不同加工方法，这种适应性分别称为铸造性、锻造性、焊接性和切削加工性等，是保证化工机械设备强度、刚度、安全性的前提。

1．力学性能
材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破坏的能力，叫做材料的力学性能。主要包括强度、刚度和硬度，这是选用化工材料的重要依据。
(l)强度
强度是金属化工材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特性。
(2)刚度
刚度是金属化工材料在外力作用下产生塑性变形和抵抗裂纹扩展而不被破坏的能力。
(3)硬度
硬度是金属他工材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的依据，是弹性、强度和塑性的综合性能指标。
2．化学性能
化学性能主要指材料在常温或高温条件下，抵抗氧化或腐蚀介质对其化学侵蚀的能力。包括耐蚀性、抗氧化性、耐高温、耐高压、耐酸性和耐碱性等。
(l)耐蚀性
耐蚀性是金属化工材料在常温下抵抗氧、水及其他化学介质腐蚀破坏的能力。
(2)抗氧化性
抗氧化性是金属在加热时抵抗氧化作用的能力。金属的氧化随温度升高而加速，造成金属材料的过量损耗，形成各种加工缺陷。
3．工艺性能（加工性能）
金属和合金的工艺性能是指其在各种加工条件下表现出来的适应性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等。
(1)铸造性能
铸造性能是金属在铸造成形过程中获得外形准确、内部健全的铸件的能力。铸造性能主要有流动性、收缩性等。在金属材料中灰铸铁和青铜的铸造性能较好。
(2)锻造性能
锻造性能是金属利用锻压加工方法成形的难易程度。锻造性能的好坏主要同金属的塑性和变形抗力有关。塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能就越好。金属材料中，黄铜和铝合金在室温状态下有良好的锻造性能；非合金钢在加热状态下有较好的锻造惶能；铸钢、铸铝、铸铁等几乎不能锻造。
‘6‘化工机械设备操作与维护
(3)焊接性能
焊接性能是指金属在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。焊接性能好的金属能获得没有裂缝、气孔等缺陷的焊缝，并且焊接接头具有一定的力学性能。低碳钢具有良好的焊接性能，高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性能则较差。
(4)切削加工性能
切削加工性能是指金属在切削加工时的难易程度。金属硬度在170～260HBS时，易切削加工。铸铁、铜合金、铝合金及非合金钢都有较好的切削加工性能，而高合金钢的切削加工性能则较差。
4．物理性能
金属的物理性能是金属固有的属性，主要包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性、弹性模量与泊松比等。