化工機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用研究

田桂興

（江蘇天誠(chéng)化工設(shè)備制造有限公司 江蘇 靖江）

摘要：本文首先分析了化工機(jī)械材料在選擇過程中需要注意的問題，并在此基礎(chǔ)上，提出了使用這些材料時(shí)需要遵循的原則，希望能夠?yàn)閺氖禄C(jī)械設(shè)計(jì)的工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械；材料選擇；遵循原則

引言

化工機(jī)械常常在較為封閉的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行工作，因此，針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的材料選擇，是一個(gè)十分重要的問題。合理的化工機(jī)械材料選擇，能夠減緩化工機(jī)械腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也能夠降低這些設(shè)備對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境所造成的污染。因此，如何在化工機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)材料進(jìn)行科學(xué)的選擇，是相關(guān)工作人員必須要思考的重要問題。

1化工機(jī)械材料在選擇時(shí)需要注意的問題

1.1載荷型

在化工機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，載荷型材料的使用一般出現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，是當(dāng)設(shè)備零件受到外界力量的影響時(shí)，化工機(jī)械材料表面的承受能力決定了化工機(jī)械各部件之間相互作用的效果。若化工機(jī)械材料在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中必須要承受巨大的作用力，那么設(shè)計(jì)人員在選擇材料時(shí)，就必須要考慮采用低碳鋼滲碳的形式進(jìn)行材料的加工處理。第二是在外界作用力在化工機(jī)械材料表面分布較為均勻時(shí)，因?yàn)橐恍┎牧峡梢栽谑艿嚼旎驍D壓的狀態(tài)下表現(xiàn)出穩(wěn)定的性能。因此，在化工機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)材料的選擇，設(shè)計(jì)人員需要考慮到什么材料能夠?qū)⑼饨缱饔昧M(jìn)行均衡，只有這樣，才能保障化工機(jī)械能夠達(dá)到理想的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。

1.2合金鋼和碳素鋼

碳素鋼有著比較穩(wěn)定的性能，并且造價(jià)較低，使用范圍較廣的優(yōu)點(diǎn)，但是也有強(qiáng)度較弱、柔韌性不足的缺陷。因此，在化工機(jī)械設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員常常會(huì)在碳素鋼當(dāng)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(qiáng)的耐磨性，同時(shí)也是對(duì)碳素鋼性能的一種補(bǔ)充。但是合金鋼的使用，注定會(huì)導(dǎo)致化工機(jī)械成本的增加。因此，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)化工機(jī)械設(shè)備的實(shí)際功能合理針對(duì)碳素鋼和合金鋼進(jìn)行選擇。

1.3材料的可收回性

設(shè)計(jì)人員在選擇化工機(jī)械設(shè)備的材料時(shí)，金屬材料是非常重要的一種材料類型。值得關(guān)注的是，在化工機(jī)械設(shè)備當(dāng)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?yàn)榉N類的多樣化，造成了在材料回收時(shí)存在有很大的困難，因此在針對(duì)化工機(jī)械材料選擇時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以采用單一合金、若成分簡(jiǎn)單，分類工作的繁瑣程度就會(huì)下降，方便今后的材料回收。

1.4機(jī)械材料部件的制作技術(shù)

按照化工機(jī)械材料部件制作技術(shù)的不同，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)選擇不同的材料和不同的制作技術(shù)。這些技術(shù)往往對(duì)材料有著不一樣的要求。在對(duì)這些材料進(jìn)行焊接時(shí)，技術(shù)人員需要觀察材料是否具備良好的抗壓能力，鑄造時(shí)需要觀察材料是否方便進(jìn)行鑄造，這些都需要根據(jù)制作技術(shù)來進(jìn)行機(jī)械材料的選擇。

2使用材料時(shí)需要遵循的原則

2.1經(jīng)濟(jì)和實(shí)用相結(jié)合

在針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，工作人員必須要關(guān)注制作技術(shù)和材料之間的匹配程度。因?yàn)椴煌闹谱骷夹g(shù)對(duì)于材料的要求也會(huì)存在有差異。同時(shí)，技術(shù)人員還需要在達(dá)到制作技術(shù)要求的前提下對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的制造成本進(jìn)行控制，按照企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)能力，對(duì)加工技術(shù)和材料進(jìn)行最優(yōu)化選擇，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入，從真正意義上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的相互統(tǒng)一。只有這樣，才能讓這些材料能夠發(fā)揮最大程度的作用，同時(shí)也是化工機(jī)械設(shè)計(jì)人員必須要遵循的一個(gè)重要原則。

2.2參考零件的制作技術(shù)

不同的制作技術(shù)，對(duì)于材料的要求也會(huì)有所不同，例如在熱處理技術(shù)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行材料的選擇時(shí)必須要考慮所選擇的材料是否容易被淬透。同時(shí)，零部件是化工機(jī)械設(shè)備當(dāng)中最為基礎(chǔ)的單位，在進(jìn)行零件的生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)人員不但需要考慮零部件的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)還需要保障自己所選擇的零件能夠發(fā)揮出最為理想的功能。若零件在使用過程中所發(fā)揮的功能不理想，便很有可能導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)故障或意外事故，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)造成很大的影響。所以設(shè)計(jì)人員在選材過程中，必須要對(duì)所選用材料的性能進(jìn)行高度關(guān)注，這有這樣才能讓設(shè)備在正常的成本投入下產(chǎn)生最大程度的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3做好化工機(jī)械的防腐蝕工作

就化工機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境進(jìn)行觀察，它們大多是在空氣或水汽當(dāng)中含有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行工作，這導(dǎo)致了化工設(shè)備在使用的過程中非常容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。若設(shè)計(jì)人員沒有針對(duì)這一問題進(jìn)行周全的考慮，那么這些化工設(shè)備不但不能達(dá)到理想的運(yùn)轉(zhuǎn)效果，同時(shí)使用壽命也會(huì)嚴(yán)重降低，另外，若化工設(shè)備一旦出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，設(shè)備的外觀和內(nèi)部性能都會(huì)受到巨大影響，在嚴(yán)重時(shí)，設(shè)備甚至不能完成相關(guān)的化工作業(yè)。因此，設(shè)計(jì)人員為了要防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，就必須要在選用化工設(shè)備材料的過程中，選擇防腐蝕性能優(yōu)秀的材料，并且對(duì)這些化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的防腐處理措施（如在設(shè)備的外層涂抹一層防腐蝕油漆，達(dá)到隔絕空氣和水汽的作用）。在針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防腐蝕處理之后，設(shè)計(jì)人員還必須關(guān)注設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)是否穩(wěn)定，保障工作的連續(xù)性，防止腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，在設(shè)備正式投入使用之后，企業(yè)還需要指派相關(guān)的工作人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，若出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，則需要及時(shí)采取處理。

2.4重視設(shè)備的節(jié)能環(huán)保

當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作局勢(shì)嚴(yán)峻，在我國(guó)倡導(dǎo)各行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提下，化工行業(yè)因?yàn)槠涓呶廴拘愿颖蝗藗兯P(guān)注。一些化工企業(yè)盲目追求眼前的經(jīng)濟(jì)效益，所使用的化工設(shè)備效率低下，污染嚴(yán)重，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了十分惡劣的影響。因此，在針對(duì)化工機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員必須要將設(shè)備的節(jié)能性、環(huán)保性作為重點(diǎn)參考內(nèi)容，最大限度降低化工機(jī)械設(shè)備在使用過程中產(chǎn)生的污染現(xiàn)象，從真正意義上，讓化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

雖然我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，但是卻是以犧牲環(huán)境作為代價(jià)的，這樣的生產(chǎn)方式只能得到短期的眼前利益。若要真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，則必須要進(jìn)行行業(yè)的優(yōu)化改革，在化工行業(yè)當(dāng)中，針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備材料的合理選擇，能夠在增強(qiáng)設(shè)備工作效率的基礎(chǔ)上，降低對(duì)環(huán)境的污染，因此此項(xiàng)工作應(yīng)受到相關(guān)部門的高度關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李冠效，雷長(zhǎng)貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料的選擇和應(yīng)用解析[J]. 硅谷，2014，02：86-87.

[2] 劉洋君. 機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料的選擇和應(yīng)用[J]. 湖南農(nóng)機(jī)，2012，09：92-93.

[3] 車明浪，史兆偉. 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2015，06：104+107.

[4] 劉銘山. 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，06：107.