关于化工机械设计材料选择标准及问题的探讨

2018-03-25刘开分

城市建设理论研究（电子版） 2018年36期

关键词：化工机械机械设备机械

刘开分

兖矿济宁化工装备有限公司山东济宁 272000

正文：

随着机械行业的不断发展，当前人们对于化工机械设计中的材料选择有了更高的重视程度，尤其是在当前我国大力发展可持续经济的背景下，在机械设计中，材料选择的相关要求变得越来越高，其中，最为主要的问题表现为环保以及材料使用的相互协调。

1、化工机械设计材料选择原则及选择指标

1.1 节能与环保性能的统一

在社会经济发展的今天，当前人们对于资源的需求量越来越大。作为化工机械的材料，许多资源都被大量开发，其中有一部分资源因为过度的开采，到现在已经变得相对稀缺。可以说，当前资源消耗和经济的增长已经出现了一定的矛盾，若只是一味的追求经济效益，忽视了对生态环境的保护，就必定会对人们的生存造成很大影响，所以，在化工机械设计中材料的选择过程中，必须要充分考虑到对成本的节约，此外还应重视对环境的保护，只有实现了节能和环保的深入结合，才能够实现可持续发展，这对于生态文明的良好建设也有着重要意义。在机械铸件作业时，应高度重视对材料的环保，要结合相关环保理念，来进行对材料的选择、使用，在实践中对机械设计工艺进行不断的完善。

1.2 材料选择的参考指标

就化工机械的生产加工来看，其中存在各种工艺，而不同的工艺材料的使用要求也存在明显的差异。例如，在采用铸造工艺的过程中，在对材料进行选择时，要充分考虑到材料的高吸气性以及高收缩性等特点；在采用热处理工艺的过程中，在对材料进行选择时，要重视氧化脱碳性以及过热敏感性等特点。总之，在机械设计材料选择中，一定要结合实际情况，考虑到零部件的制作工艺，同时将后者作为参考指标。机械零件是机械中的基本元素，所以，在对机械零件展开设计时，应尽可能的降低成本，并确保其能够满足实际使用的要求。

2、化工机械设计的材料选择

2.1 合金钢与碳素钢

在实施对化工机械材料选择的过程中，必须要重视的是在运行时所选择的材料一定要结合机械零部件的化学性能、物理性能和机械性能上的具体要求。在此前提下，还应充分考虑机械加工时的安全性、经济性、可操作性。由于碳素钢在成本、加工性能、操作工艺等方面存在优势，所以在实践中得到了广泛的应用，并发挥了很大作用。但就碳素钢来看，这种钢中等形状偏上的零部件难以实施畸形热处理，且其韧性、强度都较低，淬透工作的实施并不容易，受此影响，在化工机械材料选择的过程中，碳素钢材料有着明显的限制。通过研究可以得知，加入一定的合金元素于碳素钢材料，能够产生合金钢，从而有效解决以上问题。和碳素钢材料相比，合金钢不管是韧性还是强度都更具优势，同时，它还能够提升零部件材料的耐磨性、耐高温性等性能。所以，在对零部件进行加工时，若其外在承受着很大的荷力，或是零件的横截面积大，还必须实施淬透，那么就可以选择合金钢材料。

2.2 荷载材料

通常情况下，在选择化工机械设计材料的过程中，会与以下情况中采用荷载材料：第一种情况是外部于零件表面存在均匀的作用力，在此情况中对材料进行选择，就要对其承受拉伸、压缩的性能进行考虑。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横截面，若材料性能分布的较为均匀，就可以于机械的生产、加工等过程中更高性进行作业。另一种情况是因为存在外在的荷力，造成了零部件的扭转问题，在此情况下，材料的表层集中有应力，这也就反映了零部件作用效果和机械材料表面性能的直接关系。若对材料有承受荷载力的要求，就一定要采用中碳钢调质或是低碳钢渗碳等方式来对材料展开加工，也只有这样，才能够确保产品有着足够的质量。

2.3 可回收型材料与循环利用材料

就化工机械设计的材料选择来看，金属材料对其而言是非常关键的部分。在金属材料中，主要包括了金属元素或构成金属元素的金属特性材料，例如纯金属、金属材料、合金等，其种类丰富，其中钢金属就超过了一百种，所以，金属材料的回收再利用以及分类处理工作的进行并不容易。在化工机械设计的过程中，在材料的选择上，可以采用单一的合金，不但可以更加简单的进行分类，还能够有效提升零件的回收率、再利用率。

3、做好机械材料的防腐工作

在正常运行过程中，化工机械设备往往会接触到一定的水分、空气，这就会造成相应的化学反应，腐蚀现象由此产生。在出现腐蚀问题的情况下，不但会对机械设备的基本性能、外观等造成影响，还会造成机械设备的损坏，进而大大减少其使用寿命，不利于设备的正常运行，在使用过程中很容易引发各种问题，导致工作效率变得更低，严重时还会对机械作业的进程造成阻碍，致使企业遭受巨大损失。

为了确保化工机械设备的稳定运行，就要对化工机械结构进行合理的设计，在设计过程中，要充分考虑到机械的特点，从而展开科学的防腐设计。也就是说，在对化工结构进行设计时，要确保其有着足够的防腐蚀性能，能够保障化工机械产品生产的各种基本要求。此外，在化工机械出现腐蚀问题的情况下，就要第一时间进行更换或是展开防腐处理，一定要防止腐蚀性介质的累积，应对凝结蒸汽有足够的重视。在运行过程中，必须要考虑到外力作用，防止在外力的影响下出现腐蚀问题。