化工材料及化工设备剖析.docx
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化工材料及化工设备剖析
化工材料及化工设备
中国化工（集团）总公司北京代理
传统意义：
①通过化工技术生产的材料，主要包括高分子材料和无机材料，如：
涂料、塑料、橡胶、陶瓷等。
②建造化工装置所需的工程材料
本课程：
针对化工专业学生的材料概论。
材料与化工
两者互为因果、相辅相成：
·材料是化工的物质基础
化学工艺→单元操作→化工装置→材料
·化工是材料的制备途径
众多材料通过不同化工过程及单元操作生产。
教材：
《材料概论》徐晓虹编高等教育出版社
参考书：
《材料概论》周达飞编化学工业出版社
《材料导论》励杭泉编中国轻工业出版社
《材料概论》施惠生编同济大学出版社
讲授内容
一、绪论
二、金属材料
三、无机非金属材料
四、高分子材料
五、复合材料
六、新材料
第一章绪论
一、材料的发展史及分类
二、材料的成分与组织结构
三、结构材料的失效
四、材料的主要性能指标及涵义
五、常用化工设备材料
第一节材料的发展史及分类
一、材料的定义
材料是指人类社会可接受、能经济地制造有用器件或物品的固体物质。
二、材料的发展史
材料是人类社会进步的里程碑
人类使用材料的七个时代
1.石器时代：
公元前10万年
2.青铜器时代：
公元前3000年
3.铁器时代：
公元前1500年
4.水泥时代：
公元元年
5.钢时代：
1800年
6.硅时代：
1950年
7.新材料时代：
1990年
1.石器时代
公元前10万年
旧石器时代：
工具制作粗糙，用途尚未分化
新石器时代：
对石料进行加工，得到不同用途的石器
2.青铜器时代
公元前3000年
出现了添加锡、铅的铜合金
熔点低，铸造性能良好
用作武器、生活用具、生产工具等
3.铁器时代
公元前1500年
高温下用木炭还原铁矿石生产铁
强度较高，可加工性能良好
用作武器和器件
4.水泥时代
粘土制作简单陶器
在公元元年左右，高温烧制陶器而形成瓷器
瓷器由于局部熔化而变得更加致密坚硬，克服了陶器多孔与透水的缺点。
5.钢时代
1800年左右
钢：
含碳量0.2%-2.11%
①高温下具有高强度→蒸汽机
②农业经济社会进入工业经济社会
③导致了大规模的机械化生产，引起了第一次产业革命，即工业革命
6.硅时代
1950年
①爱迪生效应-二极管，三极管-电子管时代
②硅、锗半导体材料的出现-晶体管取代电子管-进入硅时代
③单晶硅生产集成电路-微型化
7.新材料时代
1990年
具有一般传统材料所不可比拟的优异性能和特定性能
特征：
·由多种材料决定社会和经济发展
·以人造为主
·为了特定的需要设计和加工而成。
三、材料工程与材料科学
材料工程：
把基础知识应用于材料的研制、生产、改性和应用，以完成特定的社会任务。
材料科学：
通过材料本质的发现、分析和了解等方面研究，提供材料结构的统一描绘或模型，以及解释材料结构与性能之间关系的科学
材料科学与工程：
有关材料成分、结构、工艺和性能与用途之间有关知识和应用的科学。
材料科学四要素：
1）成分/结构（Composition/Structure）：
影响其性质的直接因素
2）合成/加工（Synthesis/Processing）：
改变材料的组织结构而影响其性质
3）性质（Properties）（性能）：
力学性质、物料性质和化学性质
4）效能（Performance）（使用性能或效果）：
是指材料在使用条件下的表现，包括环境影响、受力状态、材料特性曲线，乃至寿命估计等。
四、材料的分类
1.按化学成分、生产过程、结构及性能特点来分类
1）金属材料：
以金属元素为基础的材料
优良的力学性能，特别是高强度和高韧性；优良的可加工性
a.铁及铁基合金
b.非铁金属及其合金
2）高分子材料
一类由一种或几种分子或分子团（结构单元或单体）以共价键结合成具有多个重复单元的单分子材料。
特点：
种类多、密度小，比强度大，电绝缘性、耐腐蚀性好、加工容易，可符合多种、特种用途的要求。
3）无机非金属材料
除金属材料、高分子材料以外的几乎所有材料
特点：
耐高温、高硬度、抗腐蚀，以及优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换性能等。
4）复合材料
由高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的材料。
（1）按基体可分为金属基、高分子基、无机非金属基复合材料。
（2）按用途可分为结构复合材料和功能复合材料
2.按使用性能分类
1）结构材料：
以力学性能为主的材料的统称
2）功能材料：
以特殊物理性能或化学性能为主的材料的统称
3.按结构分类
晶态材料、非晶态材料、准晶态材料
4.按物理性质分类
导电材料、高强度材料、半导体材料、磁性材料、绝缘材料、超导材料、高温材料、透光材料
5.按物理效应分类
光电材料、声光材料、压电材料、智能材料、激光材料、磁光材料、热电材料、非线性光学材料
6.按用途分类
电子材料、建筑材料、研磨材料、感光材料、电工材料、耐酸材料、光学材料、包装材料。
第二节材料的成分与组织结构
一、材料的成分与结构
材料的成分：
指组成材料的元素种类及其含量
通常用质量分数（ω）或粒子数分数（x）来表示
材料的结构
指材料中原子（离子或分子等）排列方式
材料原子、离子和分子间的结合键决定材料的性质
晶体
晶体：
由许多质点（包括原子、离子或分子）在三维空间作有规律的周期性重复排列而形成的固体。
近程有序、远程有序
非晶体
非晶体：
质点在三维空间不呈周期性的规则排列
近程有序、远程无序
晶体与非晶体的区别
·质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列（晶体具有自范性）
·晶体熔化时具有固定的熔点，而非晶体无明显熔点，只存在一个软化温度范围
·晶体具有各向异性，非晶体呈各向同性
单晶体与多晶体
单晶体：
质点按同一取向排列，由一个核心（晶核）生长而成的晶体
多晶体：
由许多不同位向的小晶体（晶粒）所组成的晶体
各向同性-假等向性
晶体的几个定义
1）阵点：
将构成晶体的实际质点（原子、离子、分子）抽象成纯粹的几何点称为阵点。
2）空间点阵（简称为点阵）：
阵点在空间呈周期性规则排列，并具有等同的周围环境的模型。
3）晶格：
作许多平行的直线把阵点连接起来，构成一个三维的几何格架称为晶格。
4）晶胞：
晶格中能够完全反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞。
通常是在晶格中取一个最小的平行六面体作为晶胞。
5）晶胞参数：
晶胞三条棱边（晶轴）的边长a、b、c及晶轴之间的夹角α、β、γ称为晶胞参数
晶系与布拉菲点阵
根据晶胞的外形，即晶轴长度和晶轴夹角将晶体分为七大晶系：
立方、四方、正交、六方、单斜、三斜、三方（菱方）
十四种布拉菲点阵：
立方：
简单立方、体心立方、面心立方
四方：
简单四方、体心四方
正交：
简单正交、底心正交、体心正交、面心正交
六方：
简单六方
单斜：
简单单斜、底心单斜
三斜：
简单三斜
三方（菱方）：
简单三方（菱方）
三种立方晶体结构
晶体形成的途径
·熔融物质凝固
·气态物质冷却不经液体直接凝固（凝华）
·溶质从溶液中析出
晶体的组成
多元晶体：
由两种或更多元素组成
组成方式：
固溶体和化合物
固溶体：
加盟组元（溶质）原子占据基本组元原子晶体中所占位置的一部分或
它们之间的某些空隙，而仍保持基本组元（溶剂）的晶体结构。
化合物：
加盟组元与基本组元以一定的比值重新组合形成新的晶体结构。
晶体的缺陷
晶体结构缺陷的类型：
1.点缺陷：
零维缺陷
2.线缺陷：
一维缺陷，位错
3.面缺陷：
二维缺陷
点缺陷
指原子应占而未占的空位或间隙中不该存在而存在的间隙原子而导致的缺陷。
缺陷尺寸很小，仅引起几个原子范围的点阵结构的不完整。
线缺陷
线缺陷：
晶体中某处一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。
面缺陷
在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷，如晶界、相界等。
二、材料的组织
在光学显微镜或电子显微镜下可观察到，能反映各组成相形态、尺寸及分布的图像。
三、材料成分和组织结构的检测
高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）
扫描电子显微镜（SEM）
扫描探针显微镜/扫描隧道显微镜（SPM/STM）
原子力显微镜（AFM）
X射线衍射（XRD）
热重/差热分析/差示扫描量热法（TG/DTA/DSC）
超导量子相干磁力测定仪（SQUID）
BET气体吸附表面积测量和孔结构分析（BET法）
其它的方法
红外光谱（IR）
紫外-可见光光谱（UV-Vis）
X射线光电子能谱（XPS）
俄歇能谱（AES）
核磁共振（NMR）
第三节结构材料的失效
失效
材料在外加载荷和环境的作用下，会逐渐损失原有的物理、化学或力学性能，直至不能继续服役，这一现象称为失效。
结构材料常见的失效形式：
·过量变形
·断裂
·磨损
·腐蚀
一、材料的变形
材料在载荷的作用下发生几何尺寸变化称为变形
1.弹性变形
在外力作用下，材料产生变形，当外力去除后，变形消失而恢复原状，这样的变形称为弹性变形。
可逆
2.塑性变形（范性变形）
材料在外力作用下产生去除外力后不能恢复原状的永久性变形称为塑性变形。
不可逆
弹性变形或塑性变形超过材料所允许的范围，即发生过量弹性变形失效或过量塑性变形失效
措施：
加大零件截面尺寸、提高材料弹性模量或屈服强度
二、材料的断裂
固体材料在力的作用下分裂为若干部分的现象称为断裂
断裂过程：
裂纹的萌生+扩展
措施：
提高材料抗拉强度、疲劳强度、韧度及断裂韧度
三、材料的磨损
在机件表面互相接触并作相对运动产生的摩擦过程中，会有微小颗粒从表面不断分离出来形成尺寸和现状不同的磨屑，使材料逐渐损失，导致机件尺寸变化和质量损失，这种表面损伤现象即为磨损。
机件的摩擦磨损大约消耗总能源的1/3-1/2
措施：
提高材料表面硬度
四、材料的腐蚀
物质表面因发生化学或电化学反应而受到破坏的现象称为腐蚀
化学腐蚀：
金属表面与介质发生化学反应而引起的破坏。
（介质：
气体或非导电有机物）
电化学腐蚀：
金属表面与介质发生电化学反应引起的破坏。
（伴随有电流的产生）
第四节材料的主要性能指标及涵义
材料的性质
力学性质：
材料在不同载荷和环境作用下表现的变形和断裂行为的描述
物理性质：
指从物理学的观点表征材料的热学、电学、磁学和光学等性质
化学性质：
指材料发生化学反应时所显示的性质
一、力学性质
1.弹性：
指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。
1）弹性模量E或G（MPa或N/mm2）：
材料在弹性范围内，应力与应变的比值。
弹性模量表征材料抵抗弹性变形的能力
2）比例极限σP（Sigma，MPa或N/mm2）：
材料在弹性范围内，应力与应变保持直线关系，开始偏离直线时的应力
3）弹性极限σe（MPa或N/mm2）：
弹性变形阶段，不产生塑性变形时所能承受的最大应力
2.强度
指材料在外力作用下，抵抗变形或断裂的能力
1）抗拉强度（拉伸强度）σb：
材料承受拉伸载荷时，断裂前单位面积上所承受的最大应力
2）抗弯强度（弯曲强度）σbb：
材料承受弯曲载荷时，断裂前单位面积上所承受的最大应力
3）抗压强度σbc：
材料承受压缩载荷时，断裂前单位面积上所承受的最大应力
4）抗剪强度τ（Tau）：
材料承受剪切载荷时，断裂前单位面积上所承受的最大应力
5）抗扭强度（扭曲强度）τb：
材料承受扭转载荷时，断裂前单位面积上所承受的最大应力
6）屈服强度σs：
材料承受载荷时，产生屈服现象时的临界应力。
它表示材料抵抗塑性变形的能力。
（屈服：
材料开始产生塑性变形）
7）蠕变强度：
材料在一定的温度下，经过一定时间，蠕变速度不超过规定的数值，此时所能承受的最大应力
（蠕变：
在恒应力作用下，应变随时间不断增加的现象）
8）疲劳极限σr：
材料在交变载荷作用下，经过无限次应力循环而不引起断裂的最大循环应力
（疲劳：
材料在循环（交变）载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程）
3.硬度
材料抵抗其他物质刻划或压入其表面的能力
硬度试验方法：
1）压入法
2）划痕法
3）回跳法
回跳法：
肖氏硬度
布氏硬度HB（Brinell-hardness）
用钢球压入材料表面，单位面积的承载能力，称为布氏硬度
布氏硬度测量方法
用一定直径的压头（球体），以相应试验力压入待测表面，保持规定时间卸载后，测量材料表面压痕直径，以此计算出硬度值。
洛氏硬度HR（Rockwellhardness）
用金刚石或淬火钢球压入材料表面，压入深度称为洛氏硬度
洛氏硬度测量方法
用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径1.588mm的淬火钢球，以相应试验力压入
待测表面，保持规定时间卸载后卸除主试验力，以测量的残余压痕深度增量来计算出硬度值。
维氏硬度HV（Vikershardness）
用金刚石压头压入材料表面，单位面积的承载能力，称为维氏硬度
与布氏硬度试验原理基本相同，只是压头改用了锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体
维氏硬度测量方法
以一定的试验力将压头压入试样表面，保持规定时间卸载后，在试样表面留下一个四方锥形的压痕，测量压痕两对角线长度，以此计算出硬度值
肖氏硬度
用一定量的钢球或金刚石球，自一定高度落下，撞击材料后，球又回跳一定高度，此高度为肖氏硬度
4.塑性
材料在外力作用下，产生永久变形的能力称为塑性
1）伸长率δ（Delta，%）：
材料在外力作用下被拉断后，在标距内总伸长长度同原来标距长度相比的百分率
δ<2~5%属脆性材料
δ≈5~10%属韧性材料
δ>10%属塑性材料
2）断面收缩率ψ（Psi，%）：
材料在外力作用下被拉断后，其横截面面积的缩小量与原来横截面积相比的百分率
5.韧性
指材料抵抗塑性变形和破坏的能力
1）冲击韧性（抗冲强度、冲击强度）（aK）：
材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。
在一次性冲击试验中，用试样受冲击而破坏时单位面积破断所吸收的能量来表示。
2）断裂韧性（KIc）：
材料在裂纹存在的情况下抵抗脆性断裂的能力。
二、物理性质
1.密度（ρ，Rho，kg/m3）：
材料单位体积的质量
2.热学性能
1）熔点（K）：
材料由固态转变为液态的熔化温度
2）比热容（c，J/（kg.K））：
单位质量的物质，在温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量
3）热导率（λ，Lambada，W/（m.K））：
在单位时间内，沿热流方向单位长度上温度降低1K时，单位面积允许导过的热量
4）线膨胀系数（α1，K-1）：
材料温度每升高1K所增加的长度与原长度的比值
3.电学性能
1）电阻率（ρ，Ω.mm2/m）：
反映材料绝缘性能的参数，与材料的截面积成正比，与长度成反比
2）电导率（γ，Gamma，S/m）：
电阻率的倒数
4.磁学性能
1）磁导率（μ，H/m）：
衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标，是磁感应强度与磁场强度的比值
2）磁感应强度（B，T）：
表示磁场强度与方向特性的物理量
3）磁场强度（H，A/m）：
是表示磁场中各点磁力大小和方向的物理量
4）矫顽力（Hc，A/m）：
消除剩磁感应强度所需外加反向磁场的磁场强度的绝对值
5.摩擦性能
摩擦系数（f）：
摩擦力与产生摩擦力的正应力的比值
第五节常用化工设备材料
化学工业是以石油、煤、合成原料及其他原料等为原料，经过化学处理和物理处理，为其他产业生产各种原材料或生活资料的工业，是一个国家的国民经济的基础工业。
传统上，建造化工装置所需的工程材料简称为化工材料。
而随着化学工业的发展，化工材料的范围也包括催化材料。
化学工业的发展，除与原材料的开拓、生产技术开发相关外，生产技术装备的研究与开发是一个关键的因素。
它是实现化工生产技术的手段和保证。
化工生产技术装备主要包括各种容器（反应器、塔器、交换器、干燥器及贮槽等）、各种管道（管材、管件、阀门、泵等）。
而影响各种化工设备使用效果和寿命主要因素就是所用材料的性能。
近年来我国化学工业得到了迅速发展，不仅产品的品种日趋繁多，而且化工生产的工艺条件越来越苛刻，由此对制造设备的材料提出了许多新的要求。
化工生产工艺过程经常在高压、高温或超低温下进行的。
例如，中压法的合成氨工艺，工作压力为32MPa。
高压聚乙烯工艺的压力达到150MPa以上；石油化工中的高温管式裂解炉和以天然气为原料制造合成氨的甲烷转化炉都要在800℃以上工作；石油气的低温分离必须在-200℃进行。
这种多样性的化工操作特点，给化工设备材料的选用增加了复杂性。
另外，众所周知，有些化工产品生产腐蚀性很大，如氨的合成既要在高压又要在500℃高温下进行，还要防止高温高压下氮、氢气体对设备的腐蚀。
而有些是在强酸或强碱介质中进行的。
因此，腐蚀与防腐的问题研究已成为各部门重要课题。
国内外不少学者认为：
所有金属和非金属受环境作用产生的劣化变质都是腐蚀。
以往对腐蚀问题的研究及工程领域所使用的材料，就其数量、腐蚀损失和科研经费来说以金属材料居多。
随科学技术发展，非金属材料（包括无机非金属材料、高分子材料）在化工生产中已越来越占据重要的地位，其品种之多，数量增长之快，牵扯范围之广，都可以和金属材料相匹敌。
一、化工设备对材料的一般要求
化工设备广泛使用着各种金属材料、无机非金属材料及高分子材料，由于生产工艺条件的复杂性，不同性质的化工设备对所需材料要求不同，根据设备使用场合不同，介质、温度、压力等不同，对材料的要求是不同的。
化工设备材料选用的一般原则如下。
1.耐介质的腐蚀性能
材料抵抗周围介质对其腐蚀破坏的能力称为材料的耐腐蚀性。
耐腐蚀性不是材料的一个固定不变的特性，而且随材料的工作条件而改变。
化工生产中所处理的物料常常对结构材料具有腐蚀性，有时甚至物料本身就是酸碱，另外，有些物料本身不具腐蚀性，但在微生物生长繁殖时会产生带腐蚀性的代谢物。
在设计设备时，材料的耐腐蚀性对选择结构材料常起决定性作用。
2.机械性能
材料的机械性能好主要表现在耐压力、有足够的强度（特别是在高压条件下）。
材料机械性能具体表现在五个方面。
（1）机械强度。
这是材料抵抗外力作用，避免引起破坏的能力，是设计中决定许用应力数值的依据，常用的有强度极限（σb）与屈服极限（σs），高温时还应考虑蠕变极限（σn）与持久极限（σD）。
（2）塑性。
指材料破坏前塑性变形的能力，反映材料塑性的指标有延伸率（δ）和断面收缩率（ψ）。
承压设备应选用塑性较好材料制造，以便于加工，并使工作安全。
（3）硬度。
反映弹性、强度与塑性的综合性能指标。
一般硬度较高的材料，其耐磨性亦较好，强度亦较高，而塑性与切削性能较差。
（4）冲击韧性。
材料抵抗冲击载荷而不致破坏的能力，用αK表示。
αK低的材料称为脆性材料，破坏时无明显变形，而αK高的韧性材料破坏前有明显的变形。
制造化工设备的材料，需要有一定的冲击韧性。
（5）断裂韧性。
这是材料对裂纹扩展的抵抗能力，对于中低强度的压力设备用钢和低温用钢，目前较普遍采用临界裂纹张开位移（COD）值（σC）来评定。
构件的σ值超过σC，则认为裂纹将会扩展。
必须指出，以上的机械性能是相互联系的，选材时应综合考虑。
3.耐温性（高温或低温）
化工生产经常在高温或低温条件下进行，而生产设备在温度升高或降低时，其材料的性能要发生变化，这种性能变化有时是非常明显的。
因此，在选材时除考虑温度对腐蚀的影响外，更要考虑机械性能的变化，反映高温下材料机械性能的重要指标是材料蠕变和蠕变极限，低温下则主要考虑脆裂。
4.制造加工性能
材料总是要经过各种加工以后才能制成设备或机械的零件，材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的加工性能（或工艺性能）。
设备的制造工艺性能十分重要，不然，所设计的设备很难或根本无法加工制造。
化工设备应考虑的主要制造工艺性能有：
金属材料的可焊接性、可锻造性、可铸造性、可切削性、可热处理性、可冲压性能等；无机非金属材料的可注浆性、可挤压性、可浇铸性、可压制性等；高分子材料的可压制性、可压延性、可焊接性、可切削性等。
5.物理性能
根据不同的使用要求，设备设计时对材料要求不同的物理性能，如换热设备的热交换面材料要求有较高的导热系数。
材料的主要物理性能指标为：
密度、热导率、比热容、熔点、线膨胀系数等。
6.其他要求
材料在制造设备时除满足上述性能要求外，还应考虑价格、来源、设备或零件装、拆、清理、修理方便等方面的因素。
二、金属材料的使用
金属材料作为结构材料在化工设备上应用最早，用量最多，主要材料有：
1.碳钢
碳钢即碳素结构钢，可分为普通碳素钢与优质碳素钢两种，GB700-79规定普通碳素钢按供货时保证的指标不同，可分为甲类、乙类和特类三种。
甲类钢在供货时保证机械性能，乙类钢保证化学充分，特类钢保证机械性能与化学成分。
GB700-88规定碳素结构钢分五种牌号，有的牌号还分等级。
一般化工设备用钢，首先要求保证足够的机械强度，因此高等级碳素结构钢、优质碳素结构钢及低合金钢应用较多。
此外，压力设备用钢和锅炉用钢还要求有良好的塑性，且要求钢的质地均匀，无时效倾向，因此一般都选用杂质和有害气体含量较低的低碳镇静钢。
碳钢虽然应用很广，但存在着不少缺点。
首先碳钢综合机械性能不是很高，如强度高的碳钢，往往韧性较低；韧性好的碳钢，则强度较差。
其次碳钢在热处理淬火的过程中容易变形、开裂。
此外，碳钢耐腐蚀、耐磨、耐热性较差。
2.合金钢
常用合金钢主要有：
普通低合金钢、合金结构钢和特殊性能钢。
2.1普通合金钢
普通低合金钢是在普通低碳钢中加入总含量不超过3%的合金元素制造的钢种。
由于含有少量合金元素，所以它与碳钢相比，机械强度大大提高，且耐热性、耐蚀性及低温性能也有所改善。
因此，在化工设备中得到广泛使用。
普通低合金钢按特性可分为强度钢、耐蚀钢、高温用钢和低温用钢几种。
由于普通低合金钢中添加合金元素不多，因而价格提高不大，而性能有很大改善，所以得到广泛应用，尤其在高压设备的制造中。
但是，普通低合金钢在强度提高的同时，其塑性和焊接性能有所下降，对缺口更为敏感，因此对焊缝的要求更为严格。
为此，除焊接工艺选择恰当外，结构设计也十分重要。
2.2合金结构钢
合金结构钢的淬透性好，淬火、回火以后可在较大截面上得到较好的性能，强度高，热处理变形小。
因此，应用于机械制造中的重要零件。
合金结构钢有：
合金渗碳钢、合金调质钢等。
2.3特殊性能钢
特殊性能钢是指具有特殊的物理性能、化学性能的钢。
属于这种类型的钢主要有不锈钢、耐热钢等。
对大气或腐蚀介质具有抗蚀能力的钢称为不锈钢。
不锈钢按其化学成分可分为铬不锈钢及铬镍不锈钢两大类。
其中，Cr13型（如1Cr13）为最常用的铬不锈钢，18-8型（如1Cr18Ni8）为最常用的铬镍不锈钢。
化工设备中（特别是食品化工）广泛使用不锈钢，除了它具有良好的机械性能外，主要是利用其耐腐蚀性能。
3.铸铁
含碳量>2.06%的铁碳合金称为铸铁。
常用的铸铁为普通灰口铸铁。
普通灰口铸铁中石墨（碳）可以传递压力，并且能吸收振动起避震作用。
石墨还要一定的润滑作用，使普通灰口铸铁具有较好的耐压、耐震和耐磨性，且有较好铸造性能，价格比钢便宜，因此铸铁的应用也很广泛。
4.有色金属
化工设备中应用的有色金属主要有：
铜、铝、铅、钛以及它们的合金。
铜与铜合金的最大特点是导热系数高，常用于制造换热表面；低温下强度有所提高，且保持较好的塑性，冲击韧性也有所增加，常用于制造深冷设备，如空分装置，有一定耐蚀性（如对有机酸和苛性碱）。
铝和铝合金的特点是密度小，质轻，塑性好；导
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