特殊性能钢的分类及特性
特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种
特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。其与普通钢相比具有更高
的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。因其性能特殊,
决定了它在国民经济及军事工业中占有极其重要的地位。因此,在生产制造特
殊钢时,就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织
和性能。
特殊钢的定义在国际上没有明确规定,各国特殊钢的统计分类不完全相同。
我国特殊钢定义与日本、欧洲相近,包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类,
通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具
钢、轴承钢、弹簧钢(碳素弹簧钢和合金弹簧钢)、耐热钢和不锈钢。由于高温合
金与精密合金在特殊钢厂生产,也将这两种合金纳入特殊钢的行列之中统计[1]。在
特殊钢领域,除优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢外,其余均为合金钢,
合金钢约占特殊钢的70%。目前,世界上特殊钢有近2 000个牌号、约50 000个品种
规格、数百个检验标准。
随着科学技术的发展,对特殊钢产量及品种的需要日益扩大,对质量的要求也越
来越严格、苛刻。近年来,围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率,降低特殊钢成
本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备,使得特殊钢
的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。
特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]:1)电炉流程(即短流程):
电炉—二次精炼
—xx—轧制。2)转炉流程(长流程):
高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—xx
—轧制。3)特种冶金:
特种冶炼(如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电
常用模具钢类别和特点
常用模具钢类别和特点
模具钢是制造各种模具的特殊合金钢,也是工业生产中不可缺少的重要材料之一。模具钢分类很多,不同类别的模具钢具有不同的特点,应用领域也各不相同。本文将针对常用模具钢的类别和特点进行介绍。
一、普通弹模钢
普通弹模钢由于其较低的硬度、耐磨性和强度,更多地用于制造小型模具和一些较简单的构件。不同的钢材品种和淬火工艺,主要决定了普通弹模钢的性能,其具有较好的加工性能和切削性能。
二、优质钢
优质钢与普通钢材相比,显著提高了其硬度、强度和韧性,广泛应用于低压压铸模具、铝压铸模具等高要求的模具中。其具有较高的抗热性、耐磨性和耐蚀性,且易于热处理而不使表面硬化。
三、热作模具钢
热作模具钢适用于高热温度环境下的模具制造,其硬度和热稳定性都远比普通钢材要高。常见的热作模具钢有H11、
H13和H21等,其中H13应用范围最广,尤其适合制造铝合金和锌合金高压压铸模。
四、耐热钢
耐热钢是指在高温、高压、强化气氛下下依然保持高强度、高韧性和高塑性的一种模具钢。由于其抗氧化和耐腐蚀性能较强,因此广泛应用于制造石油化工装置等在高温、高压下工作的钢制工业设备上。
五、不锈钢
不锈钢作为耐腐蚀性钢材的代表,主要由铬和镍合金构成,具有化学稳定性、耐腐蚀性、韧性及可工程塑形性强等特点。由于不锈钢的硬度和强度不如普通模具钢,因此主要用于制造零件和模具需要耐腐蚀的环境下。
六、合金工具钢
合金工具钢适用于制造具有较高韧性、刚性、磨损和热疲劳强度要求的模具,硬度、耐磨性和韧性都比普通弹模钢更好,并且可以进行高温热处理。常用的合金工具钢有D2、D3、A2、O2等,其中D2具有非常好的耐磨性和切削性能,适合用于制造剪切模与冲压压力模。
试描述建筑钢材的种类和特点
试描述建筑钢材的种类和特点
1.引言
建筑钢材是现代建筑中至关重要的材料之一。它在建筑结构中发挥着承重、支撑和稳定的作用。本文将介绍建筑钢材的种类和特点,以帮助读者更好地理解和应用建筑钢材。
2.冷弯钢材
冷弯钢材是一种常见的建筑用钢材,其主要特点包括:
-可以根据需要加工成各种形状,如冷弯型钢、冷弯薄壁型钢等;
-具有较高的可塑性和可加工性;
-适用于轻型建筑结构和装饰构件等。
3.焊接钢材
焊接钢材是通过焊接工艺将多个钢材连接在一起形成的复合材料,其特点包括:
-具备较高的强度和刚度;
-可根据需要进行定制化加工;
-适用于承载重量较大的建筑结构和框架等。
4.高强度钢材
高强度钢材是一类具有较高屈服强度和抗拉强度的建筑钢材,其特点包括:
-可以在较小的截面尺寸下承受更大的荷载;
-具有较好的抗震性能;
-适用于高层建筑和大跨度结构等。
5.不锈钢
不锈钢是一种不易生锈的建筑钢材,其特点包括:
-具有良好的耐腐蚀性,能够长期维持表面的光洁度;
-适用于建筑的室内和室外环境;
-用于制作装饰性构件和防腐蚀结构等。
6.预应力钢材
预应力钢材是一种在施工过程中施加预定拉力的钢材,其特点包括:-能够改善建筑结构的承载力和稳定性;
-可以减少结构的变形和开裂;
-适用于大跨度结构和混凝土构件等。
7.总结
建筑钢材的种类繁多,每种钢材都有其独特的特点和用途。冷弯钢材适用于轻型建筑和装饰构件,焊接钢材适用于承载重量较大的结构,高强度钢材适用于高层建筑和大跨度结构,不锈钢适用于防腐蚀结构,而预应力钢材可以提高结构的承载能力和稳定性。理解各种建筑钢材的特点和应用范围,有助于合理选用钢材并确保建筑结构的安全和稳定。
钢材的分类和性能
一、钢材相较于其他工程材料的优缺点
优点:
1、强度高、塑性、耐热性、韧性好。
2、材质均匀,工作可靠性高。
3、钢结构制作简便,施工周期短,具有良好的装配性。
4、钢具有可焊性。
5、钢材具有不渗漏性,便于做成密闭结构。
6、钢材更接近于匀质和各向同性体。
缺点:
1、钢材耐腐蚀性差。
2、钢材耐热但不耐火。
3、保温效果差。
4、易产生扭曲。
5、特有的冷桥问题(北方是"冷桥"现象多发的地区,因为冬天北方天气比较寒冷,室内外温度差异较大,冷空气进入房屋后与热空气结合而形成水雾吸附于墙体,便会出现房屋潮湿、霉变的现象)。
二、钢材的分类及特性
1、按化学成分分类:碳素钢、合金钢
碳素钢:①低碳钢(C≤0.25%);②中碳钢(0.25≤C≤0.60%);③高碳钢(C≥0.60%)。合金钢:①低合金钢(合金元素总含量<5%);②中合金钢(5%≤合金元素总含量≤10%);
③高合金钢(合金元素总含量>10%)。
2、按用途分类:工程用钢、渗碳钢、碳素工具钢、特殊性能钢
工程用钢:普通碳素结构钢、.低合金结构钢、钢筋钢;渗碳钢:渗氮钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢;
碳素工具钢:合金工具钢、高速工具钢;
特殊性能钢:不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金钢、耐磨钢、低温用钢、电工用钢。
3、按冶炼方法分类:按炉种分、按脱氧程度和浇注制度分
按炉种分:①平炉钢(酸性平炉钢、碱性平炉钢)②转炉钢(酸性转炉钢、碱性转炉钢)③电炉钢(电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢、电子束炉钢)
按脱氧程度和浇注制度分:沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢
4、按断面不同分类:线材、型材、板材、管材
合金钢的种类
合金钢的种类
合金钢是一种合金性质的金属材料,由碳钢、合金元素和其他材料组成。它具有优异的力学性能,耐腐蚀,高温强度,综合性能,抗磨损性能等等,是许多工业和科研领域的重要材料。
合金钢的分类有很多种,根据其构成不同,可分为低合金钢、高合金钢、特殊合金钢等。
一、低合金钢
低合金钢的含量在碳钢中较低,具有良好的韧性和抗冲击性,机械性能和高磨损性能较为优异,通常用于焊接材料、建筑材料和冷锻件等。常见的低合金钢有Q235、Q255、Q275等。
二、高合金钢
高合金钢是将钢中的碳含量控制在0.2%以下,在此基础上添加一定量的合金元素,使其耐热性和韧性可以大幅度提高,而且还能提高钢的抗腐蚀性、抗氧化性、抗热膨胀性等特性。常见的高合金钢有45马氏体、4Cr13、3Cr13等。
三、特殊合金钢
特殊合金钢是含有一系列难以溶解的元素,如钨、钼、铬、钒、铬、铜、铝等的钢,它们的特性比普通钢型更优越,拥有良好的耐腐蚀性、抗冲击性、高温性、抗磨损性能等。常见的特殊合金钢有 9Cr18、9Cr18MoV等。
最后,不论是低合金钢、高合金钢还是特殊合金钢,在工业和科研领域皆发挥着重要的作用,其特性也决定了它们在不同领域的适用
范围。为了更好的掌握它们的特性,并尽可能的扩展应用范围,我们需要不断进行实验和研究,期待能给人们带来更多的惊喜。
以上就是关于合金钢的种类介绍,希望能给大家一些参考。
特殊性能钢介绍
生产工艺改进
连铸连轧工艺
采用先进的连铸连轧工艺,提高钢材的致密度和组织均匀性,降低缺陷和杂质 含量,从而提高特殊性能钢的性能和质量。
粉末冶金技术
利用粉末冶金技术制备特殊性能钢,通过控制合金元素配比和烧结工艺,获得 具有优异性能的粉末冶金特殊性能钢,满足复杂构件和精密制造的需求。
应用领域拓展
新能源领域
耐热钢的生产和检验需要符合相关国家和 国际标准,如ASTM、EN等标准。
05 耐磨钢
特点
高耐磨性
耐磨钢具有出色的耐磨性能,能够承受高强度的摩擦和 磨损。
良好的焊接性能
耐磨钢具有良好的焊接性能,易于加工和连接。
ABCD
高强度
耐磨钢在保持高耐磨性的同时,还具有较高的强度和韧 性,能够承受较大的压力和冲击。
制造业
不锈钢在制造业中广泛应用,如汽 车、船舶、航空航天等领域的零部 件制造,以及家电、厨具等产品的 生产。
食品和医疗行业
不锈钢因其无毒、无味、耐腐蚀等 特性,被广泛应用于食品工业的容 器、管道和厨具,以及医疗行业的 手术器械、容器和设备。
种类与区别
按成分分类
不锈钢可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢等,不同成 分的不锈钢具有不同的性能特点。
耐腐蚀性
耐磨钢经过特殊处理,具有良好的耐腐蚀性,能够在恶 劣的环境中长时间使用。
应用领域
特种钢材简介
特种钢材简介
毋庸置疑,钢铁工业为制造各种机械设备提供最基本的材料,属于基础材料工业的范畴。钢铁还可以直接为人民的日常生活服务,如为运输业、建筑业及民用品提供基本材料。故在一定意义上说,一个国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经济发达的程度。衡量钢铁工业的水平应考察其产量(人均年占有钢的数量)、质量、品种、经济效益及劳动生产率等各方面。纵观当今世界各国,所有发达国家无—不是具有相当发达的钢铁工业。
其中,新型特种钢材的发展更关乎一个国家许多支柱产业的发展,比如汽车制造,军工产业,机床、建筑产业等的发展。
特种钢材有别于传统钢材,它主要由合金形式构成,普遍具有很好的抗氧化、耐腐蚀、耐高温等特性,可在极为苛刻的环境下使用。多用于特殊行业。
1.主要产品分类及应用
1.1耐热钢系列
1.1.1 310SS31008310S是奥氏体铬镍不锈钢具有很好的抗氧
化性、耐腐蚀性,因为较高百分比的铬和镍,310S拥有好得多蠕变强度,在高温下能持续作业,具有良好的耐高温性。主要用途适于制作各种炉用构件、最高温度1300℃,连续使用温度1150℃。如炉用材料,汽车净化装置用材料等。
1.1.2 800N8800镍一铁一铬合金抗高温氧化、高温起皮和高
温碳化,合金的镍含量32%,足以抵抗氯化物应力腐蚀和由6沉淀相造成的合金脆化,同时合金具有优秀的抗均匀腐蚀能力。AL-800合金的使用温度在590℃左右;AL-800H、AL-800A合金的使用温度可达590℃以上,在高温下还具有良好的抗蠕变和应力断裂性能。主要用途:加热炉及相关的加热设备,如石油化工产品深加工设备、分解管;核工业和发电厂的过热蒸汽处理管和部件;石油、化工、食品纸浆和造纸等行业。
特种钢分类
特种钢分类
特种钢是一类优质钢材,具有特殊的物理和化学性质,广泛应用于各个领域。根据其用途和性质的不同,特种钢可以分为几个不同的分类。
1. 不锈钢
不锈钢是一种耐腐蚀性能强的特种钢,主要由铁、铬、镍等元素组成。不锈钢具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、高温强度等特点,因此被广泛应用于制造化工设备、航空航天器材、医疗器械等领域。
2. 工具钢
工具钢是一种用于制造切削工具、模具和工具的特种钢。工具钢具有优异的硬度、强度和耐磨性,能够承受高温、高压力和重负荷。常见的工具钢包括高速钢、冷作模具钢、热作模具钢等。
3. 高速钢
高速钢是一种用于制造切削工具的特种钢,具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性。高速钢主要用于制造刀具、刀片、钻头等,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业。
4. 耐热钢
耐热钢是一种能够在高温环境下保持良好力学性能和耐蚀性的特种钢。耐热钢主要由铬、镍、钼等合金元素组成,能够耐受高温、高压力和氧化侵蚀。耐热钢广泛应用于石油化工、电力、核能等领域。
5. 弹簧钢
弹簧钢是一种用于制造弹簧的特种钢,具有良好的弹性和耐疲劳性能。弹簧钢主要由碳素、硅、锰等元素组成,能够在长期反复加载下保持弹性。弹簧钢广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
6. 高强度钢
高强度钢是一种具有较高强度和良好塑性的特种钢。高强度钢主要由碳素、锰、硅等元素组成,能够在承受高压力和冲击负荷时保持稳定性能。高强度钢广泛应用于桥梁、建筑、汽车制造等领域。
7. 超合金
超合金是一种具有优异耐热性能和高强度的特种钢。超合金主要由镍、钼、钛等合金元素组成,能够在极端温度和恶劣环境下保持稳定性能。超合金广泛应用于航空航天、航空发动机、核能等领域。
特种钢
1 耐磨钢耐磨钢是指具有高耐磨性的钢种,广义上也包括结构钢、工具钢、滚动轴承钢等。在各种耐磨材料小,高锰钢是具有特殊性能的耐磨钢。它在高压力和冲击负荷下能产生强烈的加工硬化,因而具有商耐磨性。高锰钢属于奥氏体钢,所以又具有优良的韧性。因此,高锰钢广泛用来制造在磨料磨损、高压力和冲击条件下工作的零件,如坦克和矿山拖拉机履带板、破碎机领板、挖掘机铲齿以及铁路线和电车线道叉等耐磨件。高锰钢的化学成分为 =0.9%-1.3%、 =11.5%-14.5%、 =0.30%-0.80%、wP<0.05%、wS<0.05%。为了某种特定的目的,还可加入Cr、Ni、Mo、V、TI等元素。钢号为Mn13,由于该钢机械加工性能差,通常都是铸造成形,钢号为ZGMn13。C和Mn是高锰钢小两个主要元素,高碳保证高锰钢足够的强度、硬度和耐磨性, 过高易析出较多碳化物,影响钢的韧性,故一般 不超过1.3%。钢小含大量的锰是为了得到奥氏体组织、增大钢的加工硬化率和提高钢的韧性及强度。Mn量过多会增大钢冷凝时的收缩量,形成热裂缝,降低钢的强度和韧性。故C与Mn的含量比取0.1为宜。Si能改善钢的铸造性能,提高钢中固溶体的硬度和强度,但Si星过高易使碳化物沿晶界析出而降低钢的韧性和耐磨性,导致铸件开裂。所以 一般为0.30%-0.80%。高锰钢中含磷量应尽量低,以免在品界形成脆性磷化物共晶体,产生低温冷脆。高锰钢的铸态组织基本上由奥氏体和残余碳化物(Fe,Mn)3C组成。由于碳化物沿晶界析出降低钢的强度和韧性,影响钢的耐磨性。因此,铸造零件必须进行热处理使高锰钢获得全部奥氏体组织。高锰钢消除碳化物并获得单一奥氏体组织的热处理叫“水韧处理”或固溶处理。即将铸件加热到1000℃-1100℃,并在高温下保温一段时间,使碳化物完全溶解于奥氏体中,然后水冷淬火,使高温奥氏体固定到室温。淬火加热温度不宜过高,保温时间不宜太长,否则晶粒粗大,氧化脱碳严重,降低钢的强度。高锰钢在水韧处理后不能再加热至350℃以上,否则会有针状碳化物析出,使钢的性能脆化。所以高锰钢水冷处理后不能回火。高锰经水韧处理后机械性能为: =784MPa-981MPa, =392MPa-441MPa,δ=40%-80%,ψ=40%-60%, =1960kJ/m2-2940kJ/m2,硬度180HB-220HB。由此可见,高锰钢屈强比很低,塑性和韧性很好,硬度也不高。在使用过程中,高锰钢在很大压力、摩擦力和冲击力作用下能发生塑性变形,表面奥氏体产生强烈的加工硬化,形变强化的结果又促使奥氏体向马氏体转变以及ε-碳化物沿滑移面形成,使钢的硬度高达450HB-550HB。这就是高锰钢既具有高韧性又具有很高耐磨性的原因。但是,如果
特殊性能钢
耐磨钢
特殊性能钢
1.定义 特殊性能钢是具有特殊物理,化学性能的钢,能用 来制造要求具有一定力学性能,还要求具有特 殊性能的零件 2.分类 不锈耐酸钢 耐热钢 耐磨钢
特殊性能wk.baidu.com:
3.特殊性能钢牌号
平均碳的质 量的千分数
合金元素平均 质量的百分数
1):特殊性能钢牌号规则:数字+合金元素符号+数字 如2Cr13,1Cr13,1Cr17 说明:Wc>1%时,不标数字;合金元素含量<1.5%, 牌号中只标明元素符号,不标含量 1Cr13 表示平均含碳0.1% Cr含量13%的不锈钢 Cr含量13%的不锈钢 2Cr13 表示平均含碳0.2% 2)、但如果含碳量≤0.03%及0.03% ≤ Wc≤0.08%时,在钢 号前分别定拟“00”及“0”表示。 00Cr18Ni10: 碳含量≤0.03% ,18%Cr,10%Ni 的不锈钢 0Cr18Ni9: 0.03% ≤碳含量≤0.08% ,18%Cr,9%Ni 的不锈钢
5):奥氏体不锈钢
④常见牌号: 0Cr18Ni9(304)、1Cr18Ni9(302) 、 0Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Ti 、0Cr17Ni12Mo2(316) ⑤性能特点:含C量在0.1%以下,,比马氏体不锈钢的耐蚀 性好,好的冷变形性能,有好的韧性,焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等
特殊性能钢
特殊性能钢
图1-16 片状珠光体电化学腐蚀示意图
特殊性能钢
为了提高钢的耐蚀性,主要采取以下措施。
(1)在钢中加入大量的合金元素(常用铅),使金属表面形成 一层致密的氧化膜(又称为钝化膜,如Cr2O3等),使钢与外界隔绝 而不进一步氧化。
(2)在钢中加入大量合金元素(如Cr等),使钢基体(铁素体、 奥氏体、马氏体)的电极电位提高,从而提高其抵抗电化学腐蚀的 能力。如铁素体中溶解11.7%的铬时,其电极电位由-0.56 V提高 到+0.2 V,如图1-17所示。
特殊性能钢
特殊性能钢具有特殊的物理或化学性能,用来制造除要求 具有一定的机械性能外,还要求具有特殊性能的零件。其种类 很多,机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。
1. 不锈耐酸钢
特殊性能钢
不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。能抵 抗大气腐蚀的钢称为不锈钢,而在一些化学介 质(如酸类等)中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。 通常也将这两类钢统称为不锈钢。一般不锈 钢不一定耐酸,而耐酸钢则一般都具有良好 的耐蚀性能。
特殊性能钢
图1-18 ZGMn13水韧处理后的组织(100×)
特殊性能钢
高锰钢经水韧处理后强度、硬度不高,而塑性、韧性良好, 其性能指标为:δb=637~735 MPa,硬度≤229 HBS,αk≥150 J/cm2。然而在工作时,如受到强烈的冲击、压力和摩擦,则表面 因塑性变形产生强烈的加工硬化,而使表面硬度升高到500~550 HBS,因而获得很高的耐磨性,而心部仍保持原来奥氏体所具有 的高塑性与韧性。当旧表面磨损后,新露出的表面又可在冲击与 摩擦作用下,获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力 与耐磨性,但在一般受力条件下,它不一定很耐磨。
钢材的分类及其特征
钢材的分类及其特征
建筑钢材分类
1.按化学成分分类
低碳钢:含碳量0.6%
(1)碳素钢
(碳钢)
(2)合成钢——专门加入合金元素
按合金元素含量分
低合金钢:合金元素总含量10%
2.按杂质含量(品质)分类
普通钢:含硫量_≤0.050%,含磷量≤0.045%
优质钢:含硫量_≤0.035%,含磷量≤0.035%
高级优质钢:含硫量_≤0.025%,含磷量≤0.025%,
牌号后加"高"或"A"
特级优质钢:含硫量_≤0.015%,含磷量≤0.015%,
后加"E"
3.按冶炼时脱氧程度分
沸腾钢:脱氧不充分,代号"F"
镇静钢:脱氧充分,代号"2"
半镇静钢:脱氧程度介于"F"与"2"之间,代号"b"
特殊镇静钢:脱氧彻底,代号"TZ"
4.按用途分类
结构钢:建筑结构,机械制造(低,中碳钢)
工具钢:各种工具(高碳钢)
特殊钢:不锈钢(具有各种特殊的物理化学性质)
建筑工程常用钢材分为
1 钢结构用钢
a.碳素结构钢
碳素结构钢依牌号增大,含碳量增加,其强度增大,但塑性和韧性降低.
建筑工程中主要应用Q235号钢,可用于轧制各种型钢,钢板,钢管与钢筋. 具有较高的强度,良好的塑性,韧性,可焊性及可加工等综合性能好,且
冶炼方便,成本较低,因此广泛用于一般钢结构.其中C,D级可用在重要
的焊接结构.
Q195,Q215号钢材强度较低,但塑性,韧性较好,易于冷加工,可制作
铆钉,钢筋等.Q225,Q275号钢材强度高,但塑性,韧性,可焊性差,
可用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件及螺栓等.
受动荷载作用结构,焊接结构及低温下工作的结构,不能选用A,B质量
合金工具钢- 特殊性能钢
⑶W、Mo造成二次硬化,以保证钢的热硬性 在退火状态下形成M6C型碳化物,硬度很高, 在淬火加热时极难溶解。溶入奥氏体的部分 在560 ℃回火时W2C、Mo2C形式弥散析出, 产生二次硬化效应,显著提高钢的红硬性、 硬度,未溶的残余碳化物提高钢的耐磨性。 ⑷加入V 提高钢的耐磨性,细化晶粒 V在高速钢中生成硬度极高的VC,非wenku.baidu.com稳定, 很难溶入奥氏体中,大部分以残余碳化物的 形式保留下来。且残余碳化物颗粒细小,分 布均匀,提高钢的耐磨性。
•淬火+低温回火:淬火温度:850~870℃, •回火温度:190~200℃;HRC60~63; •热处理后的组织: • 回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。
②CrWMn 是一种常用的微变形钢,具有高的淬透性,高
的硬度和耐磨性。
由于Cr、W、Mn三元复合作用,有较高淬透性,油淬临界 直径在50~70mm;淬火后钢中的残余奥氏体较多,可达 18%~20%,使其淬火变形小;由于含碳量高,保证形成比 较多的碳化物,并且Cr、W的碳化物比较稳定,也使淬火 加热时的奥氏体晶粒细小,所以该钢具有高硬度、高耐磨 性;CrWMn钢的回火稳定性和9SiCr钢相似,当回火温度
0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035
T7 T8 T8Mn T9 T10Mn T10 T12 T13
各种钢的特性及用途
各种钢的特性及用途
不同种类的钢具有不同的特性和用途。以下是一些常见钢材的特性及
其用途的说明:
1.碳钢:碳钢是其中最常见的一种钢,含有少量的碳和其他合金元素。它通常具有较高的强度和硬度,并且相对便宜。碳钢常用于建筑、机械制造、汽车工业、船舶制造等领域。
2.不锈钢:不锈钢由铁、铬、镍及其他合金元素组成。它具有抗腐蚀
性和耐高温的特点,并且易于清洁。因此,不锈钢常被用于厨具、酒店用具、医疗器械、化学工业、航空航天工业等。
3.工具钢:工具钢是针对特定工具、模具和刀具设计的高速钢。它具
有优异的硬度、切削性能和耐磨性,常常用于制作刀片、冲模、冷热剪模
和钢珠等。
4.被热处理钢:被热处理钢是一种经过热处理后具有高强度和耐磨性
的钢。它常用于制造工程机械、轴承、武器、摩托车零件等。
5.高速钢:高速钢是一种特殊的合金钢,含有钌、钨、钼、钴等合金
元素。它具有优异的耐磨性、硬度和耐高温性能,常用于制造切削工具,
如钻头、铣刀等。
6.合金钢:合金钢是指通过添加一定数量的合金元素来改善钢的特性
的钢材。根据所添加的合金元素,合金钢可以分为多种类型,如铬钼钢、
铬镍钼钢、铬钢等。合金钢常用于汽车零部件、航空航天设备、石油化工
设备等领域。
7.铸造钢:铸造钢是通过溶解和浇铸的方式制造的钢材。它具有出色
的可塑性和施工性能,常用于建筑、工程机械、矿山机械等。
8.不磁钢:不磁钢是一种特殊的合金钢,具有极低的磁导率和高的电
阻率。它常用于制造精密仪器、电子设备和航天器等。
9.耐热钢:耐热钢是一种专门设计用于耐高温环境的钢材。它具有较
高的耐热性、热震稳定性和耐蚀性,广泛应用于石油炼化、电力、冶金等
钢材的分类及性能
钢材的分类及性能
钢材应用广泛、品种繁多,根据断面形状的不同,钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类。钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料。大部分钢材加工都是通过压力加工,使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形。根据钢材加工温度不同,可以分为冷加工和热加工两种。钢材虽然使用的很多,但是关于钢材的知识是不知道的,比如分类,性能等等。下面来看看吧。
钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:
1、按品质分类
(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2)优质钢(P、S均≤0.035%)
(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
2、按化学成份分类
(1)碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。
(2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
3、按成形方法分类
(1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。
4、按金相组织分类
(1)退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。
(2)正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
(3)无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
(1)建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2)结构钢:a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
特殊钢研究报告
特殊钢研究报告
1. 特殊钢的概念
1.1 特殊钢的定义
特殊钢是指用于承受高温、高压、大荷载或强腐蚀等恶劣条件下
工作的钢材。具有耐热、耐蚀、强度高等特点,主要用于航空、航天、核工业、石油化工等领域。
1.2 特殊钢的分类
特殊钢按照用途和性能,可分为高温合金钢、耐腐蚀钢、高强度钢、耐磨钢等几种。
2. 特殊钢的制造工艺
2.1 源料的准备
特殊钢的主要成分有铁、碳、钴、铬、钨、镍、钛等多种元素。
为了提高钢的性能,通常会添加一定量的稀土、硼等元素。这些原料
需要经过提纯、组合等一系列流程才能成为特殊钢的原料。
2.2 炼钢
炼钢是特殊钢制造的核心过程,通常采用电弧炉、感应炉等高温
设备进行熔炼和加工。这些设备具有高温、高压、高速等特点,可将
原料中的杂质和氧化物彻底去除,从而提高钢的纯度和性能。
2.3 钢材的成型
钢材的成型包括锻造、轧制、淬火等过程,旨在通过改变钢材的
形状和温度等因素,使其达到预定的性能标准。这些过程需要结合特
殊钢的特点和用途,选取合适的成型方式,以确保钢材的性能和质量。
3. 特殊钢的应用领域
3.1 航空航天领域
航空航天领域对特殊钢的要求极高,既要求材料具有高强度、高温、高耐热等性能,又要求材料质量轻、耐腐蚀等。因此,特殊钢在
飞机、导弹、卫星、火箭等航空航天器件中得到广泛应用。
3.2 核工业领域
核工业领域中的特殊钢要求具有较高的辐射抗性和耐腐蚀性,普
通的钢材很难满足这些要求。因此,特殊钢在核反应堆、核电站等核
工业设备中得到广泛应用。
3.3 石油化工领域
石油化工领域对特殊钢的要求是具有耐高温、耐高压、耐腐蚀等
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特殊性能钢的分类及特性
特殊性能钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢。
(一)不锈钢
金属腐蚀的概念:金属腐蚀现象是金属制件常发生的一种现象,据不完全统计,全世界因腐蚀而损坏的金属制件约占其产量的10%。
腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,如钢在高温下的氧化为化学腐蚀,而钢在室温下的腐蚀则属电化学腐蚀。电化学腐蚀现象比较普通,这类腐蚀是金属在电解质溶液中发生的电化学作用,这种作用是由于形成了原电池和微电池而形成的。
要提高金属的耐蚀性,一方面要尽量使合金在室温下呈单一均匀的组织,另一方面更重要的是提高阳极合金本身的电极电位,第三方面减少甚至阻断腐蚀电流,使金属钝化。为达此目的,一般在合金钢中加入较多数量的Cr、Ni等合金元素。实际证明,在铁中加入Cr量大于13%,其钢的电极电位由-0.56升至0.26,同时可吸收铁原子,使铁碳化;加入Ni其作用是扩大奥氏体区域,获得单相奥氏体。
(二)常用不锈钢
常用不锈钢一般分为两种类型。一类铬不锈钢,另一类为铬镍不锈钢。
1.铬不锈钢
这类钢主要牌号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13和1Cr17等,
其化学成分有马氏体型和铁素体型。
Cr13型不锈钢中平均含铬量为13%。铬在钢中最主要的作用是提高耐蚀性。基体中含铬量≥11.7%的含铬不锈钢能在阳极(点极)区域基体表面上形成一层富铬的氧化物保护膜,这层膜会阻碍阳极区域的反应,并增加电极电位致使基体电化学腐蚀过程减慢,从而使不锈钢获得一定的耐蚀性。
Cr13型不锈钢属马氏体型不锈钢,主要用于制造汽轮机叶片、机阀、医疗工具及量具等;Cr17型不锈钢属铁素体型,主要用于制造吸收塔、热变换器、输送管道等。
2.铬镍不锈钢
18—8型铬镍不锈钢在我国标准钢号可认为18—9型铬镍不锈钢,在GB1220—75中共有五个钢号,即0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti及1Cr18Ni9Ti,这类钢均属于奥氏体型钢,它们的强度、硬度均很低,无磁性,其塑性、韧性及耐蚀性均较Cr13型不锈钢好。
为了提高18—8型不锈钢的性能,常用热处理方法有固溶处理、稳定化处理及除应力处理等几种。
(三)耐热钢
1.耐热性的一般概念
金属材料的耐热性是包含高温抗氧化性和高温强度的一个综合概念。
(1)高温抗氧化性:高温抗氧化性是金属材料在高温下对氧化
作用的抗力。金属的抗氧化性是保证零件在高温下能持久工作的重要条件。抗氧化能力的高低主要由材料成分来决定。钢中加入足够的Cr、Si、Al等元素,使钢在高温下与氧化接触时,表面能生成致密的高熔点氧化膜,它严格地覆盖在钢的表面,可以保持钢免于高温气体的继续腐蚀。
(2)金属的高温强度:高温强度是金属材料在高温下对机械负荷作用的抗力。金属在高温下所表现的机械性能与室温下是大不相同的。当温度超过再结晶温度时,除受机械力的作用产生塑性变化和加工硬化外,同时还发生再结晶和软化的过程。当工作温度高于金属的再结晶温度,工作应力超过金属在该温度下的弹性极限时,随着时间的延长金属发生极其缓慢的变形,这种现象称为“蠕变”。金属对蠕变抗力愈大,即表示金属高温强度愈高。
耐热钢包括抗氧钢和热强钢,现分述如下:
2.抗氧化钢
在高温下有较好的抗氧化性而有一定强度的钢种称为抗氧化钢,又叫不起皮钢。高温炉用零件的氧化剥落是零件损坏的主要原因。实际上使用的抗氧化钢大多是在铬钢、铬镍钢或铬锰氮钢基础上添加硅或铝而现制成的,常用抗氧化钢有3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Cr18Ni25Si2,主要用于制造锅炉吊钩、各种热处理炉、坩锅炉构件和耐热铸件。
3.热强钢
高温下有一定抗氧化能力和较高强度以及良好组织稳定性的
钢种称为热强钢。
高温工作的零件不允许产生过大的蠕变变形,须严格限制其在使用期间的变形量。对于在使用中,不考虑变形量大小而只要求在一定应力下具有一定使用寿命的零部件,需规定另外一个热强性指标即持久强度。
(四)耐磨钢
习惯上,耐磨钢主要是指在冲击载荷下发生冲击硬化的高锰钢。它的主要成分是含 1.0—1.3%C、11—14%Mn。它的钢号写成Mn13。由于这种钢机械加工比较困难,基本上都是铸造成型的,因而其钢号即写成2GMn13。
为了使高锰钢全获得奥氏体组织,经常对高锰钢进行“水韧处理”。水韧处理是一种淬火处理的操作,其方法是把钢加热至临界点温度以上保温一段时间,使钢中碳化物能全部溶解到奥氏体中去,然后迅速地把钢浸淬于水中冷却。
高锰钢广泛应用于既耐磨损又耐冲击的零件。另外还用于挖掘机、拖拉机、坦克等的履带板、主动轮、从动轮和履带支承滚动轮等。