金属类

金属
金属主要分为：有色金属和黑色金属。

黑色金属包括铁、铬、锰
有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外的所有金属，大致按其密度、价格、在地壳中的储
量及分布情况和被人们发现与使用情况的早晚等可将有色金属分为以下五类。

(1)轻有色金属：指密度小于4.5的有色金属。

包括铝（Al）、镁（Mg）、钠（Na）、钾（K）、钙（Ca）、锶（Sr）和钡（Ba）。

这类金属的共同特点是：密度在0.53～4.5，化学活性大、与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。

所以这类金属多采用熔盐电解法及金属热还原法提取。

(2)重有色金属：重有色金属一般指密度在4.5以上的有色金属，其中有铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）、钴（Co）、锡（Sn）、锑（Sb）、汞（Hg）、镉（Cd）和铋（Bi）。

(3)贵金属：括金（Au）、银（Ag）和铂（Pt）族元素铂（Pt）、铱（Ir）、锇（Os）、钌（Ru）、钯（Pd）、铑（Rh）。

由于它们对氧和其他试剂的稳定性，而且在地壳中含量少，开采和提取比较困难，故价格比一般金属贵，因而得名贵金属。

(4)半金属：半金属一般是指硅（Si）、硒（Se）、碲（Te）、砷（As）和硼（B）。

其物理化学性质介于金属与非金属之间，如砷是非金属，但又能传热导电。

此类金属根据各自特性，具有不同用途。

硅是半导体主要材料之一；高纯碲、硒、砷是制造化合物半导体的原料；硼是合金的添加元素等。

(5)稀有金属：稀有金属通常是指那些在自然界中含量很少，分布稀散或难从原料中提取的金属。

下面一些金属一般被认为是稀有金属：锂、铷、铯、铍、钨、钼、钽、铌、钛、锆、铬、钒、铼、镓、铟、铊、锗、钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、钆、铽、镝、钬、
铒、铥、镱、镥、钋、镭、锕、钍、镤和铀以及人造趋铀元素等。

在许多场合人们直接使用某种纯金属，而在更多的场合，人们使用几种金属的合金或各种含金属的复合材料。

按其结构，合金可分为：固溶体、金属化合物、磁性合金、机械混合物、钢铁、铝合金、铜合金、耐蚀合金、耐热合金、钛合金、非晶态金属
1. 固溶体
一种金属与另一种金属或非金属熔融时相互溶解、凝固时形成组成均匀的固体，就称金属固溶体。

2. 金属化合物（金属互化物）
如两种组分原子半径和电负性相差较大时，则易形成金属化合物。

碳与许多金属在合金中可形成间隙化合物。

这类化合物一般硬而脆，熔点较高。

铁碳合金中形成的化合物组成为Fe3C，称渗碳体。

俄罗斯科学家最近合成Al-Ti的金属化合物，强度大，耐磨性好，耐蚀性比不锈钢高100倍。

3. 机械混合物
两种金属在熔融态时互溶，但凝固时分别结晶，整个合金组织不均匀而且成分不同的微晶体的机械混合物。

在钢中，渗碳体和铁素体相间存在，形成的就是一种机械混合物。

4. 钢铁
钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其它元素所组成的合金。

其中除Fe外，C的含量对钢铁的机械性质起着主要作用，故统称为铁碳合金。

按含碳量不同，铁碳合金分为钢与铸铁两大类，钢是含碳量小于1.8%的铁碳合金。

碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉、而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。

按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。

合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性等等。

经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。

预计到21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。

含碳量2~4.4%的铁碳合金称生铁。

生铁硬而脆，但耐压耐磨。

根据生铁中碳
C形态存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。

白口铁中碳以Fe
3
分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。

碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。

若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。

在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。

5. 铝合金
铝是分布较广的元素，在地壳中含量仅次于氧和硅，是金属中含量最高的。

纯铝密度较低为2.7g·cm-3，有良好的导热、导电性（仅次于Au、Ag、Cu），延展性好、塑性高，可进行各种压力加工。

铝的化学性质活泼，在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜，而具有良好的耐蚀性，但纯铝的强度低，只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝金。

铝合金的突出特点是密度小、强度高，铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg
合金有很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。

硬铝合金的强度较防锈铝合金高，但防蚀性能有所下降，这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。

新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而密度比普通硬铝减小15%，且能挤压成型，可用作摩托车骨架和轮圈等构件。

6. 铜合金
纯铜呈紫红色，故称紫铜。

有极好的导热、导电性，其导电性仅次于银而居金属中的第二位。

有优良的化学稳定性和耐蚀性能，是优良的电工用金属材料。

工业中广泛使用的铜合金有黄铜、青铜和白铜等。

Cu与Zn的合金称黄铜，其中Cu占60~90%、Zn占40~10%，有优良的导热性和耐腐蚀性，用作各种仪器零件。

加入少量Sn，具有很好的抗海水腐蚀的能力，被称为海军黄铜。

在黄铜中加入少量的有润滑作用的Pb，可用作滑动轴承材料。

青铜是人类使用历史最久的金属材料，它是Cu-Sn合金。

锡的加入明显地提高了铜的强度，并使其塑性得到改善，抗腐蚀性增强，因此锡青铜多用于齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。

Sn较贵，目前已大量用Al、Si、Mn来代替Sn，而得到一系列青铜合金。

铝青铜的耐蚀性比锡青铜还好。

铍青铜是强度最高的铜合金，它无磁性又能优异的抗腐蚀性能，是可与钢相竞争的弹簧材料。

白铜是Cu-Ni合金，有优异的耐蚀性的高的电阻，故用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。

7. 耐蚀合金
金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称金属的耐蚀性。

金属抗腐蚀材料，相对非金属耐腐蚀材料而言，金属抗腐蚀材料主要有铁基合金（耐腐蚀不锈钢）；镍基合金（Ni-Cr合金，Ni-Cr-Mo合金，Ni-Cu合金等）；活性金属。

8. 耐热合金
这类合金又称高温合金，它对于在高温条件下的工业部门和应用技术，有着重大的意义。

一般说，金属材料的熔点越高，其可使用的温度限度越高。

如用热力学温度表示熔点，则金属熔Tm的60%，被定义为理论上可使用温度上限Tc，即Tc=0.6Tm。

这是因为随着温度的升高，金属材料的机械性能显著下降，氧化腐蚀的趋势相应增大，因此，一般的金属材料都只能500~600℃下长期工作,能在>700℃高温下工作的金属通称耐热合金，“耐热”是指其在高温下能保持足够和强度和良好的抗氧化性。

利用合金方法，除铁基耐热合金外，还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金，它们在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性。

其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基体是Ni－Cr－Co的固溶体和Ni3Al金属化合物，经处理后，其使用温度可达1000～1100℃。

9. 钛合金
钛是周期表中第IVB类元素，外观似钢，熔点达1672℃，属难熔金属。

钛在地壳中较丰，远高于Cu、Zn、Sn、Pb等常见金属。

我国钛的资源极为丰富，仅四川攀枝花地区发现的特大型钒钛磁铁矿中，伴生钛金属储量即达4.2亿吨，接近国外探明钛储量的总和。

纯钛机械性能强，可塑性好，易于加工。

如有杂质，特别是O、N、C等元素存在，会提高钛的强度和硬度，但降低其塑性，增加脆性。

钛是容易钝化的金属，且在含氧环境中，其钝化膜在受到破坏后还能自行愈合。

因此，对空气、水和若干腐蚀介质都是稳定的，与Au、Ag等贵金属较近。

钛和钛合金有优异的耐蚀性，仅为氢氟酸和中等浓度的强碱溶液的侵蚀。

特别是其对海水稳定，将钛或钛合金放入海水中数年，取出后，仍光亮如初，远优于不锈钢。

钛的另一重要特性是密度小。

其比强度是不锈钢铁 3.5倍，铝合金的1.3倍、是目前所有工业金属材料中最高的！
液态的钛几乎能溶解所有的金属，形成固溶体或金属化合物等各种合金。

合金元素如Al、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善钛的性能，以适应不同部门的需要。

例如，Ti－Al－Sn合金有很高的热稳定性，可在450℃下长时间工作；以Ti－Al－V合金为代表的超塑性合金，可以50～150％地伸长加工成型，其最大伸长可达到2000%！而一般合金的塑性加工的伸长率最大不超过30%。

由于上述优异性能，钛享有“未来的金属”的美称。

钛合金已广泛用于国民经济各部门，它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料；船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。

只是目前钛的价格较昂贵，限制了它的普遍使用。

10. 磁性合金
材料在外加磁场中，可表现出三种情况：（1）不被磁场吸引的，叫反磁性材料；（2）微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料；（3）被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。

金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性；只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。

物质的磁性与其内部电子结构有关。

反磁性金属的原子中电子都已成对，正、反自旋的电子数目相等，由电子自旋而产生的磁矩互相抵消，因此原子磁矩为零，故不为外磁场所吸引。

顺磁性金属原子中，正反自旋的电子数目不等，原子的磁矩不为零。

由于无规则的热运动，原子磁矩的方向各异。

放入磁场时，原子磁矩沿磁场方向取向而略有偏转，表现出微弱的磁化，除去外磁场，原子磁矩又混乱分布，磁化消失。

铁磁性的起源和顺磁性相似，来自原子中未成对的电子。

但在铁磁性材料内部还存在着称为“磁畴”的许多局部小区域，在这些小区域内，相邻的原子磁矩取向一致，趋于相互平等的排列；而各磁畴间的自发磁化方向是无序的，因此整块材料的宏观磁矩为零，对外不显示磁性。

当处于磁场中时，各磁畴的磁矩会在
一定程度上沿磁场方向排列，这样，一个磁畴沿磁场顺排一次就相当于许多原子磁矩的顺排。

因此铁磁性材料与磁场间的相互作用，要比顺磁性物质大得多。

除去外磁场，各磁畴仍力图尽可能保持原有磁场存在时所形成的取向，此时磁畴取得的部分顺排，就使材料保持有残留磁性，于是，该材料就“永久”磁化了。

用一块永久铁摩擦铁磁材料，即可使之永久磁化。

永磁材料的磁性，也可因加热或猛烈的撞击使磁畴方向变得无序而被破坏。

金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。

目前使用的永磁合金有稀土-钴系、铁-铬-钴系和锰-铝-碳系合金。

其中稀土系列已经历
三代。

第一代永磁材料是以RECo
5为代表（RE表示稀土元素），以SmCo
5
性能最
好；以后出现减少稀土用量的第二代永磁材料Sm
2Co
17
等；80年代开发成功的
Nd-Fe-B钕铁硼是第三代，其中主要成份是铁（约占2/3），成本显著降低，性能更好。

我国生产的钕铁硼合金的磁性能，在国际上于领先地位。

11.非晶态金属
金属及合金极易结晶，传统的金属材料都以晶态形式出现。

但如将某些金属熔体，以极快的速率急剧冷却，例如每秒钟冷却温度大于100万度，则可得到一种崭新的材料。

由于冷却极快，高温下液态时原子的无序状态，被迅速“冻结”而形成无定形的固体，这称为非晶态金属；因其内部结构与玻璃相似，故又称金属玻璃。

普通钢板：热板、热卷、冷板、冷卷、酸洗板、酸洗卷、热连轧钢板、碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板、碳素结构钢和低合金结构热轧薄钢板、碳素结构钢和低合金结构冷轧薄钢板、优质碳素结构钢热轧薄钢板、优质碳素结构钢热轧薄弱钢板、优质碳素结构钢冷轧薄弱钢板、合金结构钢热轧厚钢板、合金结构钢薄钢板、高强度结构钢热处理和控轧钢板.
专用钢板：弹簧钢热轧薄钢板、碳素工具钢热轧钢板、高速工具钢钢板、耐热钢板、铜钢复合钢板、厚度方向性能钢板、花纹钢板、深冲压用冷轧薄钢板、汽
车制造用优质碳素结构热轧钢板、汽车大梁用热轧钢板、犁壁用热轧三层钢板、锅炉用钢板、锅炉用碳素钢和低合金钢板、压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板、低温压力容器用低合金钢钢板、低温压力容器用低合金厚钢板、焊接气瓶用钢板、压缩机阀片用热轧薄钢板、塑料模具用热轧厚钢板、日用搪瓷用冷轧薄钢板、200L 油桶用热轧碳素结构钢薄钢板、200L油桶用冷轧薄钢板和热镀锌薄钢板、多层压力容器用低合金钢板、焊接结构用耐候钢板、高耐候结构钢板、船体用结构钢板、电磁纯铁热轧厚板、冷弯波形钢板、压焊钢格栅板、建筑用压型钢板、电工用热轧硅钢薄钢板、冷轧电工钢带、电磁纯铁冷轧薄板、钛—钢复合板、镍-钢复合钢板.
钢带（带钢）：热轧钢带、冷轧钢带、热连轧钢带、碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带、碳素结构钢和低合金结构热轧和冷轧钢带、优质碳素结构钢热轧宽钢带、优质碳素结构钢热轧钢带、优质碳素结构钢冷轧钢带、高强度结构钢热处理和控轧钢带、深冲压用冷轧钢带、汽车制造用优质碳素结构热轧钢带、犁壁用热轧宽钢带、日用搪瓷用冷轧钢带、晶粒取向硅钢（片）薄钢带、碳素结构钢冷轧钢带；碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带；优质碳素结构钢热轧钢带；优质碳素结构钢冷轧钢带；低碳钢冷轧钢带；热处理弹簧钢带；弹簧钢、工具钢冷轧钢带；压力容器用热轧钢带；自行车链条用冷轧钢带；自行车用热轧碳素钢和低合金钢宽带及钢板；自行车用冷轧碳素宽钢带和钢板；自行车用热轧钢带；自行车用冷轧钢带；手表用碳素工具钢冷轧钢带；刮脸刀片用冷轧钢带；工业链条用冷轧钢带；锯条用冷轧钢带；机器锯条用高速工具钢热轧钢带；铠装电缆用冷轧钢带；铠装电缆用钢带；灯头用冷轧钢带；金属软管用碳素钢冷轧钢带；包装用钢带、焊接钢管用钢带.
普通型钢：工字钢、槽钢、角钢（角铁）、圆钢和方钢、扁钢、六角钢和八角钢、L型钢、H型钢和T型钢、异型钢.
专用型钢：结构钢、工具钢、轴承钢、重轨及重轨配件、轻轨、起重机钢轨、电梯导轨、球扁钢、矿用工字钢、农用复合钢、银亮钢、钢桩钢、支撑钢、中空钢、模具钢、气瓶料、工业纯铁、成品钎钢、标准件用钢、履带板用型钢、拖拉机大梁用槽钢、船用锚链圆钢、齿轮钢、电工钢、合金圆钢、轮网钢、复合扁钢、冷弯型钢、冷拉型钢、U形C形Z形型钢、耐热耐候耐腐蚀钢.
线材：螺纹钢、镀锌线、普线、高线、铁线、弹簧钢丝、盘圆（条）、焊线、优线、硬线、普碳圆钢、冷拉带肋钢筋、冷拉扭钢筋、直条、铁丝、冷拔丝. 不锈钢：
不锈型材、不锈线材、不锈钢板、不锈卷板、不锈钢管、不锈无缝管、不锈焊管、不锈带钢、不锈钢丝、不锈钢丝绳、不锈钢坯、不锈钢金属制品、不锈直条、不锈弯头、不锈薄壁钢管、不锈钢复合钢板、不锈钢棒、不锈钢热轧钢带、不锈钢和耐热钢冷轧钢带、弹簧用不锈钢冷轧钢带、磁头用不锈钢冷轧钢带、彩色显像管弹簧用不锈钢冷轧钢带、手表用不锈钢冷轧钢带；
无缝钢管：
普通无缝钢管、方形管、矩形管、结构用无缝钢管、输送流体用无缝管、冷拔或冷轧精密无缝管、冷拔无缝异型钢管、汽车半轴套管用无缝管、船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管、柴油机用高压无缝管、低中压锅炉用无缝管、液压和气动缸筒用
精密内径无缝管、高压锅炉用无缝管、化肥设备用高压无缝管、石油裂化用无缝管、金刚石岩芯钻探用无缝管、液压支柱用热轧无缝管；
-------------------------------------------------------------------- 1.普通质量碳素结构钢C% 0.06一0.38%
C(Me)3% C% 0.1%一0.2%,以Mn0.8一1.8%为主加元素
2.低合金结构钢加入V,N后,得V的N化物,细化晶粒,又有弥散析出强化作用F+P组织〈=500MPa,而低C贝氏体>=500MPa方法加入Cr,Mo,Mn,B.阻碍A转变,使珠光体区的C曲线右移的同时而贝氏体区不变,有利于空冷得到贝氏体.
在热轧与空冷状态下使用,不需要热处理,改善焊接性,可正火.
机械结构钢
3.调质钢0.3一0.5%大的轴件>0.4%,连杆<0.4% C(Me)3%一7%主加
Si,Mn,Cr,Ni,B目的为捉高淬透性
只有淬透了的钢在回火后得回火S
加W,Mo,V,Ti等碳化物形成元素细化A,进而细化回火S
常用调质钢的分类与钢号
1.低淬透性调质钢,油淬30一40mm调质
40一45,40Cr,40MnVB
2.中淬透性调质油淬40一60mm 30CrMnSi,35CrMoSi
3.高淬透性 D>60mm 40CrNi,40CrMnMo
工具钢:高硬度与高耐磨性
1.性能的要求对高速切削的刃具还要有红硬性
冷模具:冷变形时变形抗力大,还有一定的韧性
热模具:表面反复加热与冷却要有高的韧性与耐热疲劳性能
2.工具钢的化学成分C% 0.6%一1.35%
常以碳化物形成元素Cr,Mo,W,V为主加元素,有时也加—些Mn和Si,其目的主要是减
少工具钢在热处理时的变形,并增加淬透性与回火稳定性(与结构钢相区别,结构钢的C%较低,如调质钢C%小于0.5%,并以Cr,Ni,Mn,Si,B为主加元素,起提高淬透性的作用,而碳化物形成元素只起细化晶粒的作用)
3.工具钢的热处理
工具钢C%较高,为了使碳化物颗粒细小且均匀分布,起到耐磨作用,因而用球化退火为预备热处理,也有利于切削加工,并对最终热处理十分有利
最终热处理:淬火加冷处理加回火,冷处理为了减小残余A的量,淬火温下组织为A十残余碳化物,有利于提高钢的耐磨性
刃具钢
碳素工具钢,低合金刃具钢,高速钢
1.碳素工具钢
C% 0.65%一1.35% T7,T8等
优点:硬度相当高,在切削热不大时有较好的耐磨性,缺点:淬透性低10一12mm 刃具仅表面淬硬
2.低合金刃具钢
加入Cr,Mn,Si,W,V在碳素钢的基础上
C%0.75%一1.5%,C(Me)%<5%,合金元素作用为提高淬透性,回火稳定性及细化晶粒,此钢的红硬性差,但优于碳素工具钢,工作温度250一300度
主要有9SiCr,Cr2,Cr06,9Mn2V,CrWMn
3.高速钢,含大量W.Mo,Cr,Co,V,有很高的红硬性,工作温度500一600度,HRC
在60以上,高速钢有很高的淬透性,中小型刃具空冷也能淬透
1.化学成分 C% 0.70%一1.5%,目的时是为了与碳化物形成Cr,W,Mo,V形成碳化物,并保证得到强硬的马氏体基体.
W,Mo,V主要提高红硬性,因为含大量这些元素的马氏体在500一600时弥散析出W2C,Mo2C,VC等特殊碳化物,硬度很高,产生二次硬化,Cr提高淬透性,非碳化物形成元素Co也可延缓回火碳化物的析出与聚集,对提高红硬性有利.
2.铸态组织与锻造高速钢的含碳量虽然小于2.11%,但由于大量的合金元素,相
图形状改变,使铸态组织中出现大量莱氏体钢,由于共晶碳化物粗大,呈鱼骨状,用热处理方法难以消失,可用反复锻造将粗大碳化物打碎后再进行球化退火,为淬火作准备,退火后组织为S基体十粒状的碳化物
3.淬火与回火以W18Cr4V
热处理工艺为800一840预热,从1270一1280度分级淬火,分级温度为580一620,然后再560度进行三次回火,回火时保温1小时.
高速钢含大量的合金元素:塑性差,导热性差,在快速加热时的热应力使之变形开裂,所以要在加热到淬火温度1270一1280度在800一840预热,对形状复杂者,还应在500一650增加一次预热.V,W等起主要起提高红硬性的元素要很高的温度下才溶解,但过高的温度又会使晶粒粗大,且W等合金元素都缩小A区,使得共析与共晶温度提高,因而选择1270一1280度.采用直接空冷,会析析出二次碳化物,从而降低钢的红硬性.
淬火后的组织为M十碳化物十残余A(多达30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,从而造成二次淬火,一次回火,还有15%的残余A,二次回火残余A3%一5%,
三次回火,只有1%一2%,最终得回火组织M十碳化物十极少量残余A.
3.模具钢
冷模具
碳含量较高,C%>1%,有时高达2%,以碳化物形成元素,Cr,W,Mo,V主加元素.
Cr12,C(Me)较高而使铸态为菜氏体Cr12,Cr12MoV高碳高铬钢.
Cr12热处理方法1.低温淬火980一1030度十低温回火,晶粒细心,强度与韧性好,变形小,此法为一次碳化法
2.1100一1150度十高温回火2一3次,此方法为二次碳化法,有较好的红硬性与耐磨性.
热模具钢
C% 0.3一0.6%,加入Cr,Mn,Si,Mo,W,V,以提高钢的淬透性,回火稳定性,耐磨性,并抑制第二类回火脆性,Cr,W,Si提高抗疲劳强度,Mo可细化晶粒,减小回火脆性耐热倾向.
5CrMnMo或5CrNiMo 淬火(830一860)十高温回火(500一600)取上限得回火S,取下限得回火T.
4.量具
C% 0.9%一1.5%,Cr,W,Mn提高淬透性
得高硬度可用淬火十低温回火
组织稳定性
1.降低淬火加热温度,以减小应力及残余A
2.保证硬度的条件下,又可用上限回火温度并有足够的回火时间
3.采用时效处理,如淬火后,在120一150度等温时效几小时或几十个小时
4.在淬火后在一70度经过2一3小时冷处理,使残余A彻底转变,得稳定的组织与尺寸.
特殊性能钢
不锈钢、耐热钢、耐磨钢、超高强度钢、磁钢等五种钢
特殊性能钢
不诱钢:总称不诱耐酸钢
能抗大气腐蚀与弱介质腐蚀的钢为不锈钢
能抗强腐蚀介质的钢为耐酸钢
化学腐蚀是在大气中或非电解质中发生氧化的过程
特点是金属与周围的介质直接进行化学作用而不产生电流,腐蚀的产物沉淀在金属表面.
电化学腐蚀是金属与酸碱盐等电解质溶液间接发生作用而引起的腐蚀,有电流产生.
电化学腐蚀可能产生的条件
1.不同种金属构成微原电池的两极,其中低电位为阳极.
2.在同中金属中,如钢中的F与Fe3C两相,F的电位低,两者之间存在电解质时,F 成为阳极而被腐蚀.
3.金属中存在化学成分与组织不均,以及物理状态不均,如基体与第二相,基体与夹杂物,晶界与晶内,不同取向的晶粒,化学成分与组织的偏析,内应力大小不同的区域,均可引起电位差
防止金属腐蚀的方法:
1.形成钝化膜,如Cr2O3就是一种稳定致密的氧化膜
2.获得单相组织,如F,A单相组织,如合金元素Ni,Mn,N可得单相铁素体组织.
3.提高固溶体的电位Cr含量在12.5%时达n/8的第一值,因而一般钢中的Cr含量在13%以上.
A不锈钢中加入适当的Ni与Nb,防止晶间的腐蚀.
不锈钢的热处理
1.M不锈钢,Cr%12%一一18% C% 0.1%一一1%
含C量低的韧性与耐蚀性好,淬透性差,不可用于焊接
为改善切削加工性,应在轧制深拉的过程中进行退火
退火应为880一900度保温1一3小时
2.F不锈钢,Cr% 13%一一30% C%<0.15%
加入Mo,Ti,Nb提高抗蚀性能,耐酸性好,抗氧化介质的能力强,可用高温抗氧化材料.
加入1.6%一2.0%的Mn后,可提高抗非氧化介质如醋酸的腐蚀.。