论化工机械设计中的材料选择和应用

徐荣刚 肖金健(北京东方华智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

论化工机械设计中的材料选择和应用

徐荣刚 肖金健(北京东方华智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

化工机械设备是工业发展过程中一个关键的环节，而材料的选择是化工机械设计中关键的一项内容。当今社会，人们对化工机械设备质量和功能的要求愈来愈高，而本文通过对化工机械设计中的材料选择和应用进行深入的分析，以期提高化工机械设计水平，满足化工机械设备的运行需求。相信，只有做好了化工机械设计中的材料选择与应用，才能真正有利于我国机械设计行业的的健康可持续发展；而机械行业的发展对于我国的经济有很大的推动作用。

化工；机械；材料；选择

随着我国经济与社会的快速发展，我国化工发展的进度加快，相应的我国对于化工机械的需求愈来愈大。化工机械设备在化工生产中占据着很重要的地位，而化工机械设计所选择的材料往往影响着化工机械设备的很多性能，甚至是严重影响到设备的使用寿命等，进而不利于提高化工机械设备的工作效率和化工产业最终产生的经济利益。化工机械设备在工作的时候，往往被放置于较为封闭的环境中，如果在化工机械设备设计的时候没有选择科学合理的防腐蚀材料，那么就比较容易发生腐蚀现象。而且当前社会这个倡导节能减排的大环境下，化工机械设计中对于要应用的材料的要求有着较高要求，要求在材料选择上要充分结合节能和环保的理念。由此可见，要想设计出一个高质量、高性能的化工机械设备，必须要重视材料的选择与应用。

1 碳素钢和合金钢的优势

在化工机械设计中，其所选择的材料各方面性能要能适应各种零件的化学反应和物理反应，并且能够与机械的各零件合作运行。碳素钢的性能稳定和经济适用性很高，所以在化工机械设计中被广泛采用。但是，碳素钢也有它的弱点，就是它的强度不够大，柔韧性不高，其形状稍微大一些就没办法去进行热处理。采用碳素钢制成的化工机械，比较容易被腐蚀，这会使得化工生产受到一定的制约。因而在化工机械设备设计中，尽量不要选取碳素钢作为主材料，而是选择一些比较能抗氧化的合金钢。而在化工机械设计中选择合金钢这种材料时，要注意在零件横截面和材料载荷力达到一定强度的时候才能使用。虽然合金钢的价格比碳素钢的价格要贵一些，但是合金钢的抗氧化能力是比较强大的。从长远考虑，在化工机械设计中选择合金钢会使得化工机械设备的使用寿命变长，得到的经济效益更高。虽然合金钢很多方面都比碳素钢要强，但是在目前的市场上来说，选用碳素钢的还是占大多数；除非是在材料性能的要求较严格的情况下才会选用合金钢。

2 参考机械材料零件的制作工艺

在化工机械设计中，不同的零件其制作工艺往往不相同；而不同的制作工艺有不同的材料要求，故在材料的选择上往往也不同。比如，在铸造的时候，选择的材料要便于铸造，要具备高收缩、高流动、高吸气的特点；在焊接的时候，选择的材料要具有良好的抗压性；在进行热处理的时候，选择的材料要具备较强敏感性，在进行氧化的时候能够脱碳。在化工机械设计中，要充分参考机械材料零件的制作工艺，这是因为零件是组成机械的最基本的载体。还有，在进行机械材料零件设计的材料选择时候，既要保障制作工艺的水平也要适当降低成本；零件的类型要尽量标准化、通俗化，尽量降低生产成本。

3 结合节能、环保的理念

当前我国大力倡导节能、减排的环保理念，力求经济的可持续发展。对于工业而言，也应该为我国的环保事业贡献一份力量。在化工机械设计中，金属材料是其一个重要的选项。金属材料分很多种，不仅分类比较复杂，而且回收利用的难度也比较大。为了提高化工机械材料的回收与循环利用，在化工机械设计中可以选择单一的合金；这样因为成分单一，不仅容易被分类，还能方便材料的回收与利用。在化工机械设计中应用的材料，要让化工机械设备的最大使用功效得到发挥，还有要节约材料，不浪费能源，使资源得到合理的利用。

4 做好防腐保护工作

化工机械设备往往在封闭的环境中，长期和空气以及空气中的水汽接触会产生化学反应，比较容易受到腐蚀。化工机械设备一旦发生腐蚀，不仅会影响设备的外观，还会使得内部性能发生变化，甚至会影响化工生产的工作进度。由此可见，设备的防腐保护在化工机械设计中的重要性。在化工机械设计中，为了使得设备具有良好的防腐性能，需要选择防腐性能高的材料，并尽量用金属材料。在设备外层涂一层防锈漆，能够有效的隔绝水汽和空气，保护设备不被腐蚀。在化工机械设计中，要尽可能不给水汽淤积在设备上的机会。还有，化工机械设备在进行焊接的时候，要保持连续不中断，这是因为一旦中断就会使得设备从这出现质量上的缺陷，这个缺陷容易被腐蚀。在化工机械设计中，其防腐保护工作影响着设备的工作效率以及使用寿命，进而影响着企业的经济效益。然而，做好化工机械的防腐保护工作的同时，还应该确保设备的正常运行。

5 结语

综上所述，只有做好了化工机械设计中的材料选择与应用，才能真正有利于提高化工机械设计的水平，提高化工机械质量。对化工机械设计中的材料选择与应用研究，还有很大的发展前景。尤其是在当前我国倡导节能减排的形势下，在化工机械设计中，所选择的材料不仅要结合实用性和经济性，还要确保资源的节约和环境的保护。这样才能真正有利于促进我国机械行业的发展，进而有利于我国经济和社会的发展。

[1]赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风，2011.

[2]时培玉.浅析化工机械设计中材料的选择和应用[J].化工管理，2015.

[3]马德良.试述机械设计中材料的选择和应用[J].建材与装饰，2016.