化工機械設計中材料的選擇和應用研究

田桂興

（江蘇天誠化工設備制造有限公司 江蘇 靖江）

摘要：本文首先分析了化工機械材料在選擇過程中需要注意的問題，并在此基礎上，提出了使用這些材料時需要遵循的原則，希望能夠為從事化工機械設計的工作人員提供參考。

關鍵詞：化工機械；材料選擇；遵循原則

引言

化工機械常常在較為封閉的環境當中進行工作，因此，針對化工機械設備的材料選擇，是一個十分重要的問題。合理的化工機械材料選擇，能夠減緩化工機械腐蝕現象的發生，同時也能夠降低這些設備對當地環境所造成的污染。因此，如何在化工機械設計過程中，針對材料進行科學的選擇，是相關工作人員必須要思考的重要問題。

1化工機械材料在選擇時需要注意的問題

1.1載荷型

在化工機械設計過程中，載荷型材料的使用一般出現在以下兩個方面：第一，是當設備零件受到外界力量的影響時，化工機械材料表面的承受能力決定了化工機械各部件之間相互作用的效果。若化工機械材料在運轉的過程中必須要承受巨大的作用力，那么設計人員在選擇材料時，就必須要考慮采用低碳鋼滲碳的形式進行材料的加工處理。第二是在外界作用力在化工機械材料表面分布較為均勻時，因為一些材料可以在受到拉伸或擠壓的狀態下表現出穩定的性能。因此，在化工機械設計時對材料的選擇，設計人員需要考慮到什么材料能夠將外界作用力進行均衡，只有這樣，才能保障化工機械能夠達到理想的運轉效果。

1.2合金鋼和碳素鋼

碳素鋼有著比較穩定的性能，并且造價較低，使用范圍較廣的優點，但是也有強度較弱、柔韌性不足的缺陷。因此，在化工機械設計工作當中，設計人員常常會在碳素鋼當中摻加一定量的合金，這樣便生成了合金鋼。這種合金鋼不僅有更強的耐磨性，同時也是對碳素鋼性能的一種補充。但是合金鋼的使用，注定會導致化工機械成本的增加。因此，設計人員必須要根據化工機械設備的實際功能合理針對碳素鋼和合金鋼進行選擇。

1.3材料的可收回性

設計人員在選擇化工機械設備的材料時，金屬材料是非常重要的一種材料類型。值得關注的是，在化工機械設備當中，所使用到的金屬材料種類繁多，光是鋼材就超過了100種，這些材料因為種類的多樣化，造成了在材料回收時存在有很大的困難，因此在針對化工機械材料選擇時，設計人員可以采用單一合金、若成分簡單，分類工作的繁瑣程度就會下降，方便今后的材料回收。

1.4機械材料部件的制作技術

按照化工機械材料部件制作技術的不同，設計人員往往會選擇不同的材料和不同的制作技術。這些技術往往對材料有著不一樣的要求。在對這些材料進行焊接時，技術人員需要觀察材料是否具備良好的抗壓能力，鑄造時需要觀察材料是否方便進行鑄造，這些都需要根據制作技術來進行機械材料的選擇。

2使用材料時需要遵循的原則

2.1經濟和實用相結合

在針對化工機械設備進行設計的過程中，工作人員必須要關注制作技術和材料之間的匹配程度。因為不同的制作技術對于材料的要求也會存在有差異。同時，技術人員還需要在達到制作技術要求的前提下對化工機械設備的制造成本進行控制，按照企業自身的經濟能力，對加工技術和材料進行最優化選擇，降低企業的經濟投入，從真正意義上實現經濟性和實用性的相互統一。只有這樣，才能讓這些材料能夠發揮最大程度的作用，同時也是化工機械設計人員必須要遵循的一個重要原則。

2.2參考零件的制作技術

不同的制作技術，對于材料的要求也會有所不同，例如在熱處理技術當中，設計人員在進行材料的選擇時必須要考慮所選擇的材料是否容易被淬透。同時，零部件是化工機械設備當中最為基礎的單位，在進行零件的生產過程中，設計人員不但需要考慮零部件的經濟成本，同時還需要保障自己所選擇的零件能夠發揮出最為理想的功能。若零件在使用過程中所發揮的功能不理想，便很有可能導致化工機械設備在使用過程中出現故障或意外事故，對企業的生產造成很大的影響。所以設計人員在選材過程中，必須要對所選用材料的性能進行高度關注，這有這樣才能讓設備在正常的成本投入下產生最大程度的經濟效益。

2.3做好化工機械的防腐蝕工作

就化工機械設備的工作環境進行觀察，它們大多是在空氣或水汽當中含有腐蝕性物質的環境當中進行工作，這導致了化工設備在使用的過程中非常容易出現腐蝕現象。若設計人員沒有針對這一問題進行周全的考慮，那么這些化工設備不但不能達到理想的運轉效果，同時使用壽命也會嚴重降低，另外，若化工設備一旦出現了腐蝕現象，設備的外觀和內部性能都會受到巨大影響，在嚴重時，設備甚至不能完成相關的化工作業。因此，設計人員為了要防止這一現象的發生，就必須要在選用化工設備材料的過程中，選擇防腐蝕性能優秀的材料，并且對這些化工機械設備進行相關的防腐處理措施（如在設備的外層涂抹一層防腐蝕油漆，達到隔絕空氣和水汽的作用）。在針對化工機械設備進行防腐蝕處理之后，設計人員還必須關注設備的運轉是否穩定，保障工作的連續性，防止腐蝕現象的出現，在設備正式投入使用之后，企業還需要指派相關的工作人員定期對設備進行檢查，若出現腐蝕現象，則需要及時采取處理。

2.4重視設備的節能環保

當前，我國環境保護工作局勢嚴峻，在我國倡導各行業可持續發展的前提下，化工行業因為其高污染性更加被人們所關注。一些化工企業盲目追求眼前的經濟效益，所使用的化工設備效率低下，污染嚴重，給當地的生態環境造成了十分惡劣的影響。因此，在針對化工機械進行設計的過程中，設計人員必須要將設備的節能性、環保性作為重點參考內容，最大限度降低化工機械設備在使用過程中產生的污染現象，從真正意義上，讓化工行業實現可持續發展。

結語

雖然我國目前經濟發展速度很快，但是卻是以犧牲環境作為代價的，這樣的生產方式只能得到短期的眼前利益。若要真正實現長期可持續發展，則必須要進行行業的優化改革，在化工行業當中，針對化工機械設備材料的合理選擇，能夠在增強設備工作效率的基礎上，降低對環境的污染，因此此項工作應受到相關部門的高度關注。

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