關(guān)于化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇標(biāo)準(zhǔn)及問(wèn)題的探討

劉開(kāi)分

兗礦濟(jì)寧化工裝備有限公司 山東 濟(jì)寧 272000

正文：

隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)前人們對(duì)于化工機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇有了更高的重視程度，尤其是在當(dāng)前我國(guó)大力發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的背景下，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，材料選擇的相關(guān)要求變得越來(lái)越高，其中，最為主要的問(wèn)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(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇原則及選擇指標(biāo)

1.1 節(jié)能與環(huán)保性能的統(tǒng)一

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天，當(dāng)前人們對(duì)于資源的需求量越來(lái)越大。作為化工機(jī)械的材料，許多資源都被大量開(kāi)發(fā)，其中有一部分資源因?yàn)檫^(guò)度的開(kāi)采，到現(xiàn)在已經(jīng)變得相對(duì)稀缺。可以說(shuō)，當(dāng)前資源消耗和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)已經(jīng)出現(xiàn)了一定的矛盾，若只是一味的追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，就必定會(huì)對(duì)人們的生存造成很大影響，所以，在化工機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇過(guò)程中，必須要充分考慮到對(duì)成本的節(jié)約，此外還應(yīng)重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，只有實(shí)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(duì)于生態(tài)文明的良好建設(shè)也有著重要意義。在機(jī)械鑄件作業(yè)時(shí)，應(yīng)高度重視對(duì)材料的環(huán)保，要結(jié)合相關(guān)環(huán)保理念，來(lái)進(jìn)行對(duì)材料的選擇、使用，在實(shí)踐中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行不斷的完善。

1.2 材料選擇的參考指標(biāo)

就化工機(jī)械的生產(chǎn)加工來(lái)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(guò)程中，在對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)，要充分考慮到材料的高吸氣性以及高收縮性等特點(diǎn)；在采用熱處理工藝的過(guò)程中，在對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)，要重視氧化脫碳性以及過(guò)熱敏感性等特點(diǎn)。總之，在機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇中，一定要結(jié)合實(shí)際情況，考慮到零部件的制作工藝，同時(shí)將后者作為參考指標(biāo)。機(jī)械零件是機(jī)械中的基本元素，所以，在對(duì)機(jī)械零件展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能的降低成本，并確保其能夠滿足實(shí)際使用的要求。

2、化工機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇

2.1 合金鋼與碳素鋼

在實(shí)施對(duì)化工機(jī)械材料選擇的過(guò)程中，必須要重視的是在運(yùn)行時(shí)所選擇的材料一定要結(jié)合機(jī)械零部件的化學(xué)性能、物理性能和機(jī)械性能上的具體要求。在此前提下，還應(yīng)充分考慮機(jī)械加工時(shí)的安全性、經(jīng)濟(jì)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(shì)，所以在實(shí)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(lái)看，這種鋼中等形狀偏上的零部件難以實(shí)施畸形熱處理，且其韌性、強(qiáng)度都較低，淬透工作的實(shí)施并不容易，受此影響，在化工機(jī)械材料選擇的過(guò)程中，碳素鋼材料有著明顯的限制。通過(guò)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(wèn)題。和碳素鋼材料相比，合金鋼不管是韌性還是強(qiáng)度都更具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，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(duì)零部件進(jìn)行加工時(shí)，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(shí)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(jī)械設(shè)計(jì)材料的過(guò)程中，會(huì)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(duì)材料進(jìn)行選擇，就要對(duì)其承受拉伸、壓縮的性能進(jìn)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(jī)械的生產(chǎn)、加工等過(guò)程中更高性進(jìn)行作業(yè)。另一種情況是因?yàn)榇嬖谕庠诘暮闪Γ斐闪肆悴考呐まD(zhuǎn)問(wèn)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(jī)械材料表面性能的直接關(guān)系。若對(duì)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(lái)對(duì)材料展開(kāi)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(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇來(lái)看，金屬材料對(duì)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(guò)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(jìn)行并不容易。在化工機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)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(jiǎn)單的進(jìn)行分類，還能夠有效提升零件的回收率、再利用率。

3、做好機(jī)械材料的防腐工作

在正常運(yùn)行過(guò)程中，化工機(jī)械設(shè)備往往會(huì)接觸到一定的水分、空氣，這就會(huì)造成相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，腐蝕現(xiàn)象由此產(chǎn)生。在出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題的情況下，不但會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的基本性能、外觀等造成影響，還會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的損壞，進(jìn)而大大減少其使用壽命，不利于設(shè)備的正常運(yùn)行，在使用過(guò)程中很容易引發(fā)各種問(wèn)題，導(dǎo)致工作效率變得更低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)機(jī)械作業(yè)的進(jìn)程造成阻礙，致使企業(yè)遭受巨大損失。

為了確保化工機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，就要對(duì)化工機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮到機(jī)械的特點(diǎn)，從而展開(kāi)科學(xué)的防腐設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，在對(duì)化工結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要確保其有著足夠的防腐蝕性能，能夠保障化工機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的各種基本要求。此外，在化工機(jī)械出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題的情況下，就要第一時(shí)間進(jìn)行更換或是展開(kāi)防腐處理，一定要防止腐蝕性介質(zhì)的累積，應(yīng)對(duì)凝結(jié)蒸汽有足夠的重視。在運(yùn)行過(guò)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(wèn)題。

4、結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于化工企業(yè)而言，要想實(shí)現(xiàn)化工機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及正常生產(chǎn)，就一定要對(duì)化工機(jī)械設(shè)備材料的選擇有高度的重視，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)材料進(jìn)行科學(xué)的選擇，同時(shí)，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(jī)械的工作效率，這也是提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。