關(guān)于化工機械設(shè)計材料選擇標準及問題的探討

劉開分

兗礦濟寧化工裝備有限公司 山東 濟寧 272000

正文：

隨著機械行業(yè)的不斷發(fā)展，當前人們對于化工機械設(shè)計中的材料選擇有了更高的重視程度，尤其是在當前我國大力發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟的背景下，在機械設(shè)計中，材料選擇的相關(guān)要求變得越來越高，其中，最為主要的問題表現(xiàn)為環(huán)保以及材料使用的相互協(xié)調(diào)。

1、化工機械設(shè)計材料選擇原則及選擇指標

1.1 節(jié)能與環(huán)保性能的統(tǒng)一

在社會經(jīng)濟發(fā)展的今天，當前人們對于資源的需求量越來越大。作為化工機械的材料，許多資源都被大量開發(fā)，其中有一部分資源因為過度的開采，到現(xiàn)在已經(jīng)變得相對稀缺。可以說，當前資源消耗和經(jīng)濟的增長已經(jīng)出現(xiàn)了一定的矛盾，若只是一味的追求經(jīng)濟效益，忽視了對生態(tài)環(huán)境的保護，就必定會對人們的生存造成很大影響，所以，在化工機械設(shè)計中材料的選擇過程中，必須要充分考慮到對成本的節(jié)約，此外還應(yīng)重視對環(huán)境的保護，只有實現(xiàn)了節(jié)能和環(huán)保的深入結(jié)合，才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這對于生態(tài)文明的良好建設(shè)也有著重要意義。在機械鑄件作業(yè)時，應(yīng)高度重視對材料的環(huán)保，要結(jié)合相關(guān)環(huán)保理念，來進行對材料的選擇、使用，在實踐中對機械設(shè)計工藝進行不斷的完善。

1.2 材料選擇的參考指標

就化工機械的生產(chǎn)加工來看，其中存在各種工藝，而不同的工藝材料的使用要求也存在明顯的差異。例如，在采用鑄造工藝的過程中，在對材料進行選擇時，要充分考慮到材料的高吸氣性以及高收縮性等特點；在采用熱處理工藝的過程中，在對材料進行選擇時，要重視氧化脫碳性以及過熱敏感性等特點。總之，在機械設(shè)計材料選擇中，一定要結(jié)合實際情況，考慮到零部件的制作工藝，同時將后者作為參考指標。機械零件是機械中的基本元素，所以，在對機械零件展開設(shè)計時，應(yīng)盡可能的降低成本，并確保其能夠滿足實際使用的要求。

2、化工機械設(shè)計的材料選擇

2.1 合金鋼與碳素鋼

在實施對化工機械材料選擇的過程中，必須要重視的是在運行時所選擇的材料一定要結(jié)合機械零部件的化學性能、物理性能和機械性能上的具體要求。在此前提下，還應(yīng)充分考慮機械加工時的安全性、經(jīng)濟性、可操作性。由于碳素鋼在成本、加工性能、操作工藝等方面存在優(yōu)勢，所以在實踐中得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了很大作用。但就碳素鋼來看，這種鋼中等形狀偏上的零部件難以實施畸形熱處理，且其韌性、強度都較低，淬透工作的實施并不容易，受此影響，在化工機械材料選擇的過程中，碳素鋼材料有著明顯的限制。通過研究可以得知，加入一定的合金元素于碳素鋼材料，能夠產(chǎn)生合金鋼，從而有效解決以上問題。和碳素鋼材料相比，合金鋼不管是韌性還是強度都更具優(yōu)勢，同時，它還能夠提升零部件材料的耐磨性、耐高溫性等性能。所以，在對零部件進行加工時，若其外在承受著很大的荷力，或是零件的橫截面積大，還必須實施淬透，那么就可以選擇合金鋼材料。

2.2 荷載材料

通常情況下，在選擇化工機械設(shè)計材料的過程中，會與以下情況中采用荷載材料：第一種情況是外部于零件表面存在均勻的作用力，在此情況中對材料進行選擇，就要對其承受拉伸、壓縮的性能進行考慮。在零件的截面，存在外在的荷力作用，力均衡的作用于零件的橫截面，若材料性能分布的較為均勻，就可以于機械的生產(chǎn)、加工等過程中更高性進行作業(yè)。另一種情況是因為存在外在的荷力，造成了零部件的扭轉(zhuǎn)問題，在此情況下，材料的表層集中有應(yīng)力，這也就反映了零部件作用效果和機械材料表面性能的直接關(guān)系。若對材料有承受荷載力的要求，就一定要采用中碳鋼調(diào)質(zhì)或是低碳鋼滲碳等方式來對材料展開加工，也只有這樣，才能夠確保產(chǎn)品有著足夠的質(zhì)量。

2.3 可回收型材料與循環(huán)利用材料

就化工機械設(shè)計的材料選擇來看，金屬材料對其而言是非常關(guān)鍵的部分。在金屬材料中，主要包括了金屬元素或構(gòu)成金屬元素的金屬特性材料，例如純金屬、金屬材料、合金等，其種類豐富，其中鋼金屬就超過了一百種，所以，金屬材料的回收再利用以及分類處理工作的進行并不容易。在化工機械設(shè)計的過程中，在材料的選擇上，可以采用單一的合金，不但可以更加簡單的進行分類，還能夠有效提升零件的回收率、再利用率。

3、做好機械材料的防腐工作

在正常運行過程中，化工機械設(shè)備往往會接觸到一定的水分、空氣，這就會造成相應(yīng)的化學反應(yīng)，腐蝕現(xiàn)象由此產(chǎn)生。在出現(xiàn)腐蝕問題的情況下，不但會對機械設(shè)備的基本性能、外觀等造成影響，還會造成機械設(shè)備的損壞，進而大大減少其使用壽命，不利于設(shè)備的正常運行，在使用過程中很容易引發(fā)各種問題，導致工作效率變得更低，嚴重時還會對機械作業(yè)的進程造成阻礙，致使企業(yè)遭受巨大損失。

為了確保化工機械設(shè)備的穩(wěn)定運行，就要對化工機械結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計，在設(shè)計過程中，要充分考慮到機械的特點，從而展開科學的防腐設(shè)計。也就是說，在對化工結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要確保其有著足夠的防腐蝕性能，能夠保障化工機械產(chǎn)品生產(chǎn)的各種基本要求。此外，在化工機械出現(xiàn)腐蝕問題的情況下，就要第一時間進行更換或是展開防腐處理，一定要防止腐蝕性介質(zhì)的累積，應(yīng)對凝結(jié)蒸汽有足夠的重視。在運行過程中，必須要考慮到外力作用，防止在外力的影響下出現(xiàn)腐蝕問題。

4、結(jié)語

總而言之，對于化工企業(yè)而言，要想實現(xiàn)化工機械設(shè)備的穩(wěn)定運行以及正常生產(chǎn)，就一定要對化工機械設(shè)備材料的選擇有高度的重視，結(jié)合實際情況，對材料進行科學的選擇，同時，還要做好相關(guān)的后續(xù)工作，只有這樣，才能夠最大程度的提升化工機械的工作效率，這也是提升企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵所在。