論化工機械設計中的材料選擇和應用

徐榮剛 肖金健(北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

論化工機械設計中的材料選擇和應用

徐榮剛 肖金健(北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

化工機械設備是工業發展過程中一個關鍵的環節，而材料的選擇是化工機械設計中關鍵的一項內容。當今社會，人們對化工機械設備質量和功能的要求愈來愈高，而本文通過對化工機械設計中的材料選擇和應用進行深入的分析，以期提高化工機械設計水平，滿足化工機械設備的運行需求。相信，只有做好了化工機械設計中的材料選擇與應用，才能真正有利于我國機械設計行業的的健康可持續發展；而機械行業的發展對于我國的經濟有很大的推動作用。

化工；機械；材料；選擇

隨著我國經濟與社會的快速發展，我國化工發展的進度加快，相應的我國對于化工機械的需求愈來愈大。化工機械設備在化工生產中占據著很重要的地位，而化工機械設計所選擇的材料往往影響著化工機械設備的很多性能，甚至是嚴重影響到設備的使用壽命等，進而不利于提高化工機械設備的工作效率和化工產業最終產生的經濟利益。化工機械設備在工作的時候，往往被放置于較為封閉的環境中，如果在化工機械設備設計的時候沒有選擇科學合理的防腐蝕材料，那么就比較容易發生腐蝕現象。而且當前社會這個倡導節能減排的大環境下，化工機械設計中對于要應用的材料的要求有著較高要求，要求在材料選擇上要充分結合節能和環保的理念。由此可見，要想設計出一個高質量、高性能的化工機械設備，必須要重視材料的選擇與應用。

1 碳素鋼和合金鋼的優勢

在化工機械設計中，其所選擇的材料各方面性能要能適應各種零件的化學反應和物理反應，并且能夠與機械的各零件合作運行。碳素鋼的性能穩定和經濟適用性很高，所以在化工機械設計中被廣泛采用。但是，碳素鋼也有它的弱點，就是它的強度不夠大，柔韌性不高，其形狀稍微大一些就沒辦法去進行熱處理。采用碳素鋼制成的化工機械，比較容易被腐蝕，這會使得化工生產受到一定的制約。因而在化工機械設備設計中，盡量不要選取碳素鋼作為主材料，而是選擇一些比較能抗氧化的合金鋼。而在化工機械設計中選擇合金鋼這種材料時，要注意在零件橫截面和材料載荷力達到一定強度的時候才能使用。雖然合金鋼的價格比碳素鋼的價格要貴一些，但是合金鋼的抗氧化能力是比較強大的。從長遠考慮，在化工機械設計中選擇合金鋼會使得化工機械設備的使用壽命變長，得到的經濟效益更高。雖然合金鋼很多方面都比碳素鋼要強，但是在目前的市場上來說，選用碳素鋼的還是占大多數；除非是在材料性能的要求較嚴格的情況下才會選用合金鋼。

2 參考機械材料零件的制作工藝

在化工機械設計中，不同的零件其制作工藝往往不相同；而不同的制作工藝有不同的材料要求，故在材料的選擇上往往也不同。比如，在鑄造的時候，選擇的材料要便于鑄造，要具備高收縮、高流動、高吸氣的特點；在焊接的時候，選擇的材料要具有良好的抗壓性；在進行熱處理的時候，選擇的材料要具備較強敏感性，在進行氧化的時候能夠脫碳。在化工機械設計中，要充分參考機械材料零件的制作工藝，這是因為零件是組成機械的最基本的載體。還有，在進行機械材料零件設計的材料選擇時候，既要保障制作工藝的水平也要適當降低成本；零件的類型要盡量標準化、通俗化，盡量降低生產成本。

3 結合節能、環保的理念

當前我國大力倡導節能、減排的環保理念，力求經濟的可持續發展。對于工業而言，也應該為我國的環保事業貢獻一份力量。在化工機械設計中，金屬材料是其一個重要的選項。金屬材料分很多種，不僅分類比較復雜，而且回收利用的難度也比較大。為了提高化工機械材料的回收與循環利用，在化工機械設計中可以選擇單一的合金；這樣因為成分單一，不僅容易被分類，還能方便材料的回收與利用。在化工機械設計中應用的材料，要讓化工機械設備的最大使用功效得到發揮，還有要節約材料，不浪費能源，使資源得到合理的利用。

4 做好防腐保護工作

化工機械設備往往在封閉的環境中，長期和空氣以及空氣中的水汽接觸會產生化學反應，比較容易受到腐蝕。化工機械設備一旦發生腐蝕，不僅會影響設備的外觀，還會使得內部性能發生變化，甚至會影響化工生產的工作進度。由此可見，設備的防腐保護在化工機械設計中的重要性。在化工機械設計中，為了使得設備具有良好的防腐性能，需要選擇防腐性能高的材料，并盡量用金屬材料。在設備外層涂一層防銹漆，能夠有效的隔絕水汽和空氣，保護設備不被腐蝕。在化工機械設計中，要盡可能不給水汽淤積在設備上的機會。還有，化工機械設備在進行焊接的時候，要保持連續不中斷，這是因為一旦中斷就會使得設備從這出現質量上的缺陷，這個缺陷容易被腐蝕。在化工機械設計中，其防腐保護工作影響著設備的工作效率以及使用壽命，進而影響著企業的經濟效益。然而，做好化工機械的防腐保護工作的同時，還應該確保設備的正常運行。

5 結語

綜上所述，只有做好了化工機械設計中的材料選擇與應用，才能真正有利于提高化工機械設計的水平，提高化工機械質量。對化工機械設計中的材料選擇與應用研究，還有很大的發展前景。尤其是在當前我國倡導節能減排的形勢下，在化工機械設計中，所選擇的材料不僅要結合實用性和經濟性，還要確保資源的節約和環境的保護。這樣才能真正有利于促進我國機械行業的發展，進而有利于我國經濟和社會的發展。

[1]趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風，2011.

[2]時培玉.淺析化工機械設計中材料的選擇和應用[J].化工管理，2015.

[3]馬德良.試述機械設計中材料的選擇和應用[J].建材與裝飾，2016.