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密 模 具 热 处 理 变 形 及 预 防? 密 模 具 热 处 理 变 形 及 预 防 模具热处理变形是模具处理过程的主要缺陷之一,对一些精密复杂模具,常因热处理变形而报废,因此控制精密复杂模具的变形一直成为热处理生产中的关键问题。 众所周知,模具在热处理时,特别是在淬火过程中,由于模具截面各部分加热和冷却速度的不一致而引起的温度差,加之组织转变的不等时性等原因,使得模具截面各部分体积胀缩不均匀,组织转变的不均匀,从而引起“组织应力”和模具内外温差所引起的热应力。当其内应力超过模具的屈服极限时,就会引起模具的变形。 因此,减少和控制精密复杂模具变形乃是广大热处理工作者的一项重要的研究课题。 本文试就精密复杂模具变形状况、变形原因的研究,来探讨减少和控制精密复杂模具变形的措施,以提高模具产品的质量和使用寿命。 一、 模具材料 的影响 1.模具的选材 某机械厂从选材和热处理简便考虑,选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具,硬度要求56HRC-60HRC。热处理后模具硬度符合技术要求,但模具变形较大,无法使用,造成模具报废。后来该厂采用微变形钢Cr12钢制造,模具热处理后硬度和变形量都符合要求。 因此制造精密复杂、要求变形较小的模具,要尽量选用微变形钢,如空淬钢等。 2.模具材质的影响 某厂送来一批Cr12MoV钢较复杂模具,模具都带有¢60m m圆孔,模具热处理后,部分模具圆孔出现椭圆,造成模具报废。 一般来说Cr12MoV钢是微变形钢,不应该出现较大变形。我们对变形严重的模具进行金相分析发现,模具钢中含有大量共晶碳化物,且呈带状和块状分布。 (1)模具椭圆(变形)产生的原因 这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在,碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,使模具内孔发生不均匀的变形,使模具的圆孔出现椭圆。 (2)预防措施 ①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差钢材。②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造,来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性。③对锻后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形的目的。 二、模具结构设计的影响 模具选材和钢的材质都很好,往往因为模具结构设计不合理,如薄边、尖角、沟槽、突变的台阶、厚薄悬殊等,造成模具热处理后变形较大。 1、变形的原因 模具各处厚薄不均或存在尖锐圆角,因此在淬火时引起模具各部位之间的热应力和组织应力的不同,导致各部位体积膨胀的不同,使模具淬火后产生变形。 2、预防措施 模具时,在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少模具厚悬殊,结构不对称,在模具的厚薄交界处,尽可能采用平滑过渡等结构设计。根据模具的变形规律,预留加工余量,在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。 状特别复杂的模具,为使淬火时冷却均匀,可采用给合结构。 三、模具制造工序及残余应力的影响 厂经常发现,一些形状复杂、精度要求高的模具,在热处理后变形较大,经认真调查后发现,模具在机械加工和最后热处理未进行任何预先热处理。 1、 变形原因 械加工过程中的残余应力和淬火后的应力叠加,增大了模具热处理后的变形。 2、 预防措施 (1)粗加工后、半精加工前应进行一次去应力退火,即(630-680)℃×(3-4)h炉冷至500℃以下出炉空冷,也可采用400℃×(2-3)h去应力处理。 (2)降低淬火温度,减少淬火后的残余应力。 (3) 采用淬油170ºC出油空冷(分级淬火)。 (4)采用等温淬火工艺可减少淬火残余应力。 以上措施可使模具淬火后残余应力减少,模具变形较小。 四、热处理加热工艺的影响 1、加热速度的影响 热处理后的变形一般都认为是冷却造成的,这是不正确的。模具特别是复杂模具,加工工艺的正确与否对模具的变形往往产生较大的影响,对一些模具加热工艺的对比可明显看出,加热速度较快,往往产生较大的变形。 (1)变形的原因 任何金属加热时都要膨胀,由于钢在加热时,同一个模具内,各部分的温度不均(即加热的不均匀)就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。 (2)预防措施 对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。‚采用预热,对于低合金钢模具可采用一次预热(550℃-620℃);对于高合金刚模具应采用二次预热(550℃-620℃和800℃-850℃)。 2、加热温度的影响 厂家为了保证模具达到较高硬度,认为需提高淬火加热温度。但是生产实践表明,这种做法是不恰当的,对于复杂模具,同样是采用正常的加热温度下进行加热淬火,在允许的上限温度加热后的热处理变形要比在允许的下限温度加热的热处理变形大得多。 (1)变形原因 众所周知,淬火加热温度越高,钢的晶粒越趋长大,由于较大晶粒能使淬透性增加,则使淬火冷却时产生的应力越大。再之,由于复杂模具大多由中高合金钢制造,如果淬火温度高,则因Ms点低,组织中残留奥氏体量增多,加大模具热处理后变形。 (2)预防措施 在保证模具的技术条件的情况下合理选择加热温度,尽量选用下限淬火加热温度,以减少冷却时的应力,从而减少复杂的热处理变形。 五、残留奥氏体的影响 一些高合金模具钢,如Cr12MoV钢模具在淬火和低温回火后,模具的长、宽、高皆发生缩小现象,这是因为模具淬火后残留奥氏体量过多而引起的。 1、变形原因 因合金钢(如Cr12MoV钢)淬火后含有大量残留奥氏体,钢中各种组织有不同的比体积,奥氏体的比体积最小,这是高合金钢模具淬火低温回火后体积发生缩小的主要原因。钢的各种组织的比体积按下列顺序递减:马氏体-回火索氏体-珠光体-奥氏体 2、预防措施 (1)适当降低淬火温度。正如前面叙述过的淬火加热温度越高,残留奥氏体量越大,因此选择适当的淬火加热温度是减少模具缩小的重要措施。一般在保证模具技术要求的情况下,要考虑模具的综合性能,适当降低模具的淬火加热温度。 (2)一些数据表明,Cr12MoV钢模具淬火后,500ºC回火较200ºC回火的残留奥氏体量少了一半,所以在保证模具技术要求的前提下,应适当提高回火温度。生产实践表明:Cr12MoV钢模具500ºC回火模具变形量最小,而硬度降低不多(2HRC~3HRC)。 (3)模具淬火后采取冷处理是减少残留奥氏体量的最佳工艺,也是减少模具变形、稳定使用时发生尺寸变化的最佳措施,因此精密复杂模具一般应采用深冷处理。 六、冷却介质和冷却方法的影响 模具热处理变形往往是在淬火冷却后所表现出来的,这虽然有以上各种因素的影响,但冷却过程中的影响也是不可忽视的。 1、 变形产生的原因 当模具冷却到Ms点以下时,钢即发生相变,除因冷却不一致所早成的热应力外,还有因相变的不等时性而产生的组织应力,冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具的变形也越大。 2、 预防措施 (1)在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷,对于 碳素钢 和低合金模具钢可预冷至棱角部位发黑(720℃~760℃)。对于在珠光体转变区过冷奥氏体较稳定的钢种可预冷至700℃左右。 (2)采用分级冷却淬火能显著减少模具淬火时产生的热应力和组织应力,是减少一些复杂模具变形的有效方法。 (3)对一些精密复杂模具,采用等温淬火能显著减少变形。 七、改进热处理工艺、减少模具热处理变形 模具在淬火后的变形,不论采取什么方法,变形都是无法避免的,但是对于要严格控制变形量的精密复杂模具可采取以下方法进行控制。 1、 采用调质热处理 对基本硬度要求不高,而表面硬度要求较高的精密复杂模具,可采取模具粗加工后进行调质热处理,精加工后进行低温氮化处理(500ºC~550ºC),由于模具氮化温度低,不存在基体组织相变,另外炉冷至室温出炉,冷却应力也较少,模具变形较小。 2 、采用预先热处理 对精密复杂模具,如其硬度要求不太高,可采用预先热处理的预硬钢,对模具钢(如3Cr2Mo, 3CrMnNiMo钢)进行预先热处理,使之到达使用时的硬度(较低硬度为25HRC~35HRC,较高硬度为40HRC~50HRC),然后把模具加工成型不再进行热处理,从而保证精密复杂模具的精度。 3、采用时效硬化型模具钢 对精密复杂模具可采用时效硬化钢,如PMS(1Ni3Mn2CuA1.Mo)钢是一种新型时效模具钢,在870ºC固溶淬火后的硬度在30HRC左右,便于机械加工,模具加工成型后再进行500ºC左右的时效热处理,即可获得40HRC~45HRC的较高硬度,模具变形较小,只需要进行抛光处理,是理想的精密复杂模具用钢。 八、结语 精密复杂模具的变形原因往往是复杂的,但是我们只要掌握其变形规律,分析其产生的原因,采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的,也是能够控制的。一般来说,对精密复杂模具的热处理变形可采取一下方法预防。 (1)合理选材。对精密复杂模应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。 (2)模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。 (3)精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。 (4)合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。 (5)在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。 (6)对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。 (7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。 另外,正确的热处理工艺操作(如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等)和合理的回火热处理工艺也是减少精密复杂模具变形的有效措施。查看更多 0个回答 . 5人已关注
水分与结焦时间的关系? 在生产中装炉煤水分波动大时,结焦时间和火道温度不变时,易造成焦饼中心温度偏低一致局部出现生焦,既降低了 焦炭 强度和产率,还可能造成焦饼难推。你们是怎么解决的,请指教一下。 查看更多 18个回答 . 2人已关注
压力管道取证? 马上要考压力管道巡检取证了,可惜没有电子版的 压力管道巡检作业人员练习题库 。跪求各位大神给发一份。 查看更多 2个回答 . 4人已关注
实验显示:洗手后使用烘手机比自然晾干细菌更多? 天天洗手,你有没有想过洗手的方式压根儿不对?尤其是洗过手后还用烘手机吹一下。烘手机不用直接接触,给人感觉很卫生,但实验显示,用烘手机反而会吹脏你的手。 近日,记者在北京一家食品安全一级实验室,模拟平时的洗手环境,分别在一家快餐厅和一家KTV的洗手间用洗手液洗手,并用烘手机烘干。为了对比实验效果,记者洗手后,分别将右手用烘手机烘干、左手自然晾干,并请实验人员分别从手部取样,检测不同方式下手部细菌的情况。 实验结果显示,经过烘干的手比自然晾干的手菌落数量分别增加约67%和28%。 北京一位疾控专家表示,安装烘手机的地方一般比较潮湿,烘手机内容易滋生细菌,因此会测出手部细菌比自然晾干时要多。建议大家用标准的“六步洗手法”,并自然晾干双手。 ■ 实验 实验样品:分别在东三环一家肯德基快餐厅、一家KTV的卫生间洗手,通过烘手机烘干、自然晾干两种方式手干后,分别在手部取样检测 实验地点:北京一家食品安全一级实验室 用烘手机菌落数量增近七成 1、取样:模拟日常洗手习惯,记者分别在实验室附近的肯德基快餐厅和一家KTV内的洗手间洗手,使用同一种洗手液,并错开两次洗手的时间。 为对比实验结果,洗手后,将右手用烘手机烘干,左手则自然晾干。为防止二次污染,需及时回到实验室,并请实验人员分别用一次性快速涂抹棒在记者手部擦拭取样,并放入无菌 营养液 中。 2、检测:将样品溶液放入9毫升的无菌生理盐水试管中。同时,再稀释一个10倍的溶液样品,分别制成1:10和1:100的样品匀液。将两种不同浓度的溶液样品分别 培养基 中,常温下培养菌落24小时以上。 实验结果:在肯德基快餐厅内洗手间洗手后,自然晾干后手部菌落数量为30cfu/g(cfu/g是菌落形成单位,表示每克样品中含有的微生物群落总数),用烘手机烘干后手部菌落为50cfu/g,增加约67%;在KTV内洗手间洗手后,自然晾干后手部菌落数量为180cfu/g,用烘手机烘干后手部菌落为230cfu/g,增加约28%。 实验分析:实验技术人员介绍,从两组数据来看,用烘手机烘干后的手部菌落数量均明显高于自然晾干方式,说明烘手机可能吹出了一些细菌。 洗手方式不对细菌多出44倍 1、取样:记者先模拟日常生活中接触一些细菌容易滋生的地方,再简单清洗手心和手背,时间持续在10秒以内,及时到实验室取样。随后记者再次重复接触细菌容易滋生的地方,并采用实验人员建议的正确洗手方式“六步洗手法”,分别清洗手心、手背、虎口、指尖、指间、指肚等处,持续时间约60秒,并及时到实验室取样。 2、检测:与上述方法相同,将样品溶液放入9毫升的无菌生理盐水试管中,再分别制成1:10和1:100的样品匀液。将两种不同浓度的溶液样品分别培养基中,常温下培养菌落24小时以上。 实验结果:按照“六步洗手法”的标准方法洗手后,手部菌落数量是120cfu/g;而普通方式洗手后,手部菌落数量高达5300cfu/g。 实验分析:实验技术人员介绍,从实验数据来看,普通洗手方式后手部的菌落数量是标准洗手方式后的44倍左右,建议大家采用“六步洗手法”。 ■ 追访 快餐厅 烘手机只擦外表不会洗内部 昨日记者回访了实验取样的肯德基快餐厅和KTV。 肯德基快餐厅内洗手间的位置靠近入口处,通风条件好,洗手间内不停有保洁人员打扫。一名保洁人员说,每次轮班的人都要把洗手台和烘手机都擦洗几遍,一天至少清洗两三次,但是并不会清洗烘手机内部,也不了解是否会滋生细菌。 相对于肯德基,取样所在的KTV内洗手间环境较阴暗,通风条件较差,且保洁人员并非轮班执勤,保洁人员表示不经常擦洗烘手机。 烘手机厂家 建议每周清洗 过滤网 及碳刷 根据取样的两台烘手机上标识的产品信息,记者致电了烘手机的生产厂家。一家售后人员介绍,该公司生产的这款烘手机里面有一个过滤网,经常使用的话,过滤网可能容易滋生微生物,最好每周清洁一两次。如果使用超过两年以上或更久,最好直接换掉过滤网。另一家公司工作人员表示,不建议拆开烘手机内部来清洗,因为容易触电并破坏机器。但其生产的烘手机出风口处有一个黑色的碳刷可拆卸,最好一周清洗一两次。 ■ 专家说法 暖风温度不足以杀菌 一位北京疾控专家表示,烘手机的工作原理主要就是风和温度,而烘手机吹出的一般是暖风,温度达不到高温杀菌的程度,加之洗手间一般比较潮湿,湿热环境下烘手机内反而容易滋生细菌。因此洗手后用烘手机烘干,手部细菌比自然晾干时还要多也很正常。 专家说,很多人洗手都只是简单冲洗手心、手背,而且不用洗手液或香皂,但是每次洗手至少要洗20秒以上才能有效。同时,建议大家采用“六步洗手法”。 ■ 标准“六步洗手法” 1 掌心相对,手指并拢相互摩擦 2 手心对手背沿指缝相互搓擦,交换进行 3 掌心相对,双手交叉沿指缝相互摩擦 4 一手握另一手大拇指旋转搓擦,交换进行 5 弯曲各手指关节,在另一手掌心旋转搓擦 6 搓洗手腕,交换进行。在流动水下冲净擦干 查看更多 5个回答 . 2人已关注
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为什么国内的二合一离心机不好用? 为什么国内的二合一[wiki] 离心机 [/wiki]不好用? 1 水分抽不干?(抽后还有30[wiki]%[/wiki]水) 2 总有一厚层滤饼,盐也洗不干净 [ ]查看更多 6个回答 . 3人已关注
分析氢谱与碳谱的一般步骤? 分析氢谱有如下的步骤。   (1) 区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带。   杂质含量较低,其峰面积较样品峰小很多,样品和杂质峰面积之间也无简单的整数比关系。据此可将杂质峰区别出来。    氘代试剂 不可能100%氘代,其微量氢会有相应的峰,如CDCl3中的微量CHCl3在约7.27ppm处出峰。边带峰的区别请阅6.2.1。   (2) 计算不饱和度。   不饱和度即环加双键数。当不饱和度大于等于4时,应考虑到该化合物可能存在一个苯环(或 吡啶 环)。   (3) 确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原子进行分配。   根据积分曲线,找出各峰组之间氢原子数的简单整数比,再根据分子式中氢的数目,对各峰组的氢原子数进行分配。   (4) 对每个峰的δ、J都进行分析。   根据每个峰组氢原子数目及δ值,可对该基团进行推断,并估计其相邻基团。   对每个峰组的峰形应仔细地分析。分析时最关键之处为寻找峰组中的等间距。每一种间距相应于一个耦合关系。一般情况下,某一峰组内的间距会在另一峰组中反映出来。   通过此途径可找出邻碳氢原子的数目。   当从裂分间距计算J值时,应注意谱图是多少兆周的仪器作出的,有了仪器的工作频率才能从化学位移之差Δδ(ppm)算出Δν(Hz)。当谱图显示烷基链3J耦合裂分时,其间距(相应6-7Hz)也可以作为计算其它裂分间距所对应的赫兹数的基准。   (5) 根据对各峰组化学位移和耦合常数的分析,推出若干结构单元,最后组合为几种可能的结构式。每一可能的结构式不能和谱图有大的矛盾。    对推出的结构进行指认。   每个官能团均应在谱图上找到相应的峰组,峰组的δ值及耦合裂分(峰形和J值大小)都应该和结构式相符。如存在较大矛盾,则说明所设结构式是不合理的,应予以去除。通过指认校核所有可能的结构式,进而找出最合理的结构式。必须强调:指认是推结构的一个必不可少的环节。   如果未知物的结构稍复杂,在推导其结构时就需应用碳谱。在一般情况下,解析碳谱和解析氢谱应结合进行。从碳谱本身来说,有一套解析步骤和方法。   核磁共振碳谱的解析和氢谱有一定的差异。在碳谱中最重要的信息是化学位移δ。常规碳谱主要提供δ的信息。从常规碳谱中只能粗略的估计各类碳原子的数目。如果要得出准确的定量关系,作图时需用很短的脉冲,长的脉冲周期,并采用特定的分时去耦方式。用偏共振去耦,可以确定碳原子的级数,但化合物中碳原子数较多时,采用此法的结果不完全清楚,故现在一般采用脉冲序列如DEPT。 碳谱解析步骤如下:   (1) 鉴别谱图中的真实谱峰   ① 溶剂峰   氘代试剂中的碳原子均有相应的峰,这和氢谱中的溶剂峰不同(氢谱中的溶剂峰仅因氘代不完全引起)。幸而由于弛豫时间的因素,氘代试剂的量虽大,但其峰强并不太高。常用的 氘代氯仿 呈三重峰,中心谱线位置在77.0ppm。   ② 杂质峰   可参考氢谱中杂质峰的判别。   ③ 作图时参数的选择会对谱图产生影响。当参数选择不当时,有可能遣漏掉季碳原子的谱峰。   (2) 由分子式计算不饱和度   (3) 分子对称性的分析   若谱线数目等于分子式中碳原子数目,说明分子无对称性;若谱线数目小于分子式中碳原子的数目,这说明分子有一定的对称性,相同化学环境的碳原子在同一位置出峰。   (4) 碳原子δ值的分区   碳谱大致可分为三个区:   ① 羰基或叠烯区δ>150ppm,一般δ>165ppm。δ>200ppm只能属于醛、酮类化合物,靠近160-170ppm的信号则属于连杂原子的羰基。   ② 不饱和碳原子区(炔碳除外)δ=90-160ppm。   由前两类碳原子可计算相应的不饱和度,此不饱和度与分子不饱和度之差表示分子中成环的数目。   ③ 脂肪链碳原子区δ<100ppm。饱和碳原子若不直接连氧、氮、氟等杂原子,一般其δ值小于55ppm。炔碳原子δ=70-100ppm,其谱线在此区,这是不饱和碳原子的特例。   (5)碳原子级数的确定   由偏共振去耦或脉冲序列如DEPT确定。由此可计算化合物中与碳原子相连的氢原子数。若此数目小于分子式中氢原子数,二者之差值为化合物中活泼氢的原子数。    结合上述几项推出结构单元,并进一步组合成若干可能的结构式。   (7) 进行对碳谱的指认,通过指认选出最合理的结构式,此即正确的结构式。   以上我们分别介绍了氢谱的解析和碳谱的解析。需再次强调的是:在一般情况下,需把这两者的解析结合起来。   通过这两者谱图解析,找出若干结构单元,进而组合成若干可能的结构式。   通过对氢谱和碳谱的指认,选出最合理的结构式,此即正确的结构式。   无论是在推结构时还是在指认时,我们应特别注意氢谱的峰形分析,在大部分情况下,峰形分析比δ值的分析更为可靠。因此当二者有矛盾时,作者建议首先考虑峰形分析的结果。查看更多 1个回答 . 2人已关注
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萝茨机抽负、响声增大、电流跑高和出口压力波动大问题? 引起萝茨机抽负、响声增大、电流跑高和出口压力波动大的原因及处理方法?查看更多 1个回答 . 1人已关注
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