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第二章 ?制药设备材料与管路 《制药设备及技术》 第一节 制药设备常用材料 第一节 制药设备常用材料 第一节 制药设备常用材料 使用性能包括： 物理性能：是材料所固有的属性，包括密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性和磁性等。例如，熔点低的金属工艺性能好，便于加工；熔点高的金属可用于制造耐高温零件。 化学性能：是指材料抵抗各种化学介质作用的能力，包括高温抗氧化性、耐腐蚀性等。对制药设备而言，材料的化学性能，特别是耐腐蚀性，不仅影响设备本身的寿命，而且会影响药品质量。 力学性能：指材料在外力作用下所表现出来的性能。 第一节 制药设备常用材料 力学性能：包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳极 限等。 强度 强度反映材料抵抗外力作用不失效、不被破坏的能力。这里的破坏对应两种情况：一是发生较大的塑性变形，在外力去除后不能恢复到原来的形状和尺寸；另一种情况是发生断裂。若将断裂看成变形的极限，则强度简称为变形的抵抗能力。不论哪一种情况发生，都将导致零部件不能正常工作。 第一节 制药设备常用材料 硬度 硬度是反映材料软硬程度的一种性能指标，是材料表面抵抗比它更硬的物体压入时所引起的塑性变形的能力。常用的硬度试验指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种，以符号HB、HR、HV表示。一般情况下，硬度高的材料强度高，耐磨性好，但塑性、切削加工性较差。 第一节 制药设备常用材料 塑性 塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，如果材料能发生较大的塑性变形而不断裂，则称材料的塑性好。材料塑性的好坏，对零件的加工和使用都具有十分重要的意义。 韧性 是指材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，是材料强度和塑性的综合变现。评定材料韧性的指标一般用冲击韧性，冲击韧性值越大，则材料的冲击韧性越好。 第一节 制药设备常用材料 疲劳极限 在制药机械常用零部件中，如各种轴、齿轮、弹簧、压片机的冲头等，都是在大小、方向随时发生周期性变化的交变载荷作用下工作的。这种交变载荷常常会使材料在应力小于其强度极限，甚至小于其弹性极限的情况下，经一定循环次数后，在无显著的外观变形的情况下，突然发生断裂，这种现象叫做材料的疲劳。 第一节 制药设备常用材料 刚度 是指金属材料在受外力时抵抗弹性变形的能力。绝大多数机械零件在工作时基本上都处于弹性变形阶段，均会发生一定量的弹性变形，但若弹性变形量过大,则工件就不能正常工作。要说明的是，金属材料可通过热处理改变其组织，使材料的强度、硬度发生很大的变化，但其刚度却不会因热处理而发生明显的变化。 第一节 制药设备常用材料 二、常用金属材料 第一节 制药设备常用材料 在制药设备中，金属材料应用最为广泛 铁和以铁为基础的合金(黑色金属)，如钢、铸铁和铁合金等； 非铁合金(有色金属)，如铜及其合金、铝及其合金、铅及其合金等。 第一节 制药设备常用材料 金属材料 第一节 制药设备常用材料 （一）碳钢 第一节 制药设备常用材料 碳素结构钢 普通碳素结构钢碳含量较低，一般为0.06%～0.38%，对性能要求及硫、磷和其他残余元素含量的限制较宽。由于价格低廉，又具有良好的强度、塑性、焊接性、切削加工性等，在制药设备制造中应用广泛。 第一节 制药设备常用材料 优质碳素结构钢 优质碳素结构钢主要用于机械制造，是以其含碳量的多少来区分的。其牌号以钢中平均含碳量的万分数(两位数字)表示。如45表示优质碳素结构钢，平均含碳量为万分之四十五，即0.45％。 第一节 制药设备常用材料 优质碳素结构钢有10、15、20、25、30、35、40、45、55、65、70等，常按含碳量不同分为三类。 低碳钢:含碳量C≤0.25％，常用钢号有10、15、20、25等。低碳钢强度较低但塑性较好，冷冲压及焊接性能良好，在制药设备中广泛应用。 中碳钢:含碳量0.25％＜C≤0.60％，中碳钢的强度与塑性适中，焊接性能较差，不适于制造设备壳体，多用于制造各种机械零件如轴、齿轮、连杆等。常用牌号有30、35、40、45、50、55、60等，在制药机械中以45号钢应用最广泛。 高碳钢:含碳量C0.60％，钢的强度和硬度均较高，塑性差，常用来制造弹簧。常用的牌号有60、65、70号钢。 第一节 制药设备常用材料 （二）铸铁 铸铁含碳量(质量分数)一般在2.11％以上，并含有S、P、Si、Mn等杂质。铸铁是脆性材料，成本低廉。 铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、高硅铸铁等。 灰铸铁:制造承受压应力及要求消振、耐磨的零件，如支架、阀体、泵体(机座、管路附件等)。 球墨铸铁:球墨铸铁在强度、塑性和韧性方面大大超过灰铸铁，甚至接近钢材。在过去用碳钢和合金钢制造的重要零件(如曲轴、连杆、主轴、中压阀门等)，目前不少已改用球墨铸铁。 第一节 制