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. y- E9 a7 V" J2 l3 }: q7 I7 | 1 碳鋼 碳鋼也叫碳素鋼,,是含碳量ωc小于2%的鐵碳合金,。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅,、錳,、硫,、磷 % b; d$ Q. D3 |* x: \
按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼,、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類,。碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(ωc≤0.25%),中碳鋼(ωc0.25%-.6%)和高碳鋼(ωc>0.6%)3 J: k8 H' i/ W' M
) S: l# w, R* s, C0 G 按磷、硫合量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷,、硫較高),、優(yōu)質(zhì)碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優(yōu)質(zhì)鋼(含磷,、硫更低)一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高,,強(qiáng)度也就高,但塑性降低0 X: u/ g5 Z0 v& J H
7 W' M! c' L5 k6 ^8 x2 碳素結(jié)構(gòu)鋼 這類鋼主要保證力學(xué)性能,。故其牌號體現(xiàn)其力學(xué)性能,,用Q+數(shù)字表示其中“Q”為屈服點“屈”字的漢語拼音字首。數(shù)字表示屈服點數(shù)值,,例如Q275表示屈服點為275MPa.若牌號后面標(biāo)注字母A,、B、C,、D,。則表示鋼材質(zhì)量等級不同,含S,、P的量依次降低,,鋼材質(zhì)量依次提高。若在牌號后面標(biāo)注字母“F”則為沸騰鋼,,標(biāo)注“b”為半鎮(zhèn)靜鋼,,不標(biāo)注“F”或“b”者為鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235—A?F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼,,Q235—C表示屈服點為235MPa的C級鎮(zhèn)靜鋼7 @* k* U; z- a
碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)熱處理,,而在供應(yīng)狀態(tài)下直接使用。通常Q195,、Q215,、Q235鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,焊接性能好,。塑性,、韌性好,有一定強(qiáng)度,,常軋制成薄板,、鋼筋、焊接鋼管等,。用于橋梁,、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通鉚釘、螺釘,、螺母等零件,。Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高,,強(qiáng)度較高。塑性,、韌性較好,,可進(jìn)行焊接,通常軋制成型鋼,、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡單機(jī)械的連桿,、齒輪,、聯(lián)軸節(jié),、銷等零件) p) s) @( J9 b2 K' D4 R( g& B" b0 X
3 優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 這類鋼必須同時保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)(ωс*10000),。例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%,;08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.80%
$ Z w ]# Z3 w" w2 o+ f9 b 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機(jī)器零件。一般都要經(jīng)過熱處理以提高力學(xué)性能,。根據(jù)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,,有不同的用途。08,、08F,、10、10F鋼,,塑性,、韌性高,具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能,,常冷軋成薄板,,用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機(jī)上的冷沖壓件,,如汽車身,、拖拉機(jī)駕駛室等;15,、20,、25鋼用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕,、表面要求耐磨,、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳零件,如活塞銷,。樣板等,;30、35,、40,、45,、50鋼經(jīng)熱處理(淬火+高溫回火)后具有良好的綜合力學(xué)性能,即具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性,、韌性,,用于制作軸類零件,例如40,、45鋼常用于制造汽車,、拖拉機(jī)的曲軸、連桿,、一般機(jī)床主軸,、機(jī)床齒輪和其他受力不大的軸類零件;55,、60,、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)后具有高的彈性極限,常用于制作負(fù)荷不大,、尺寸較�,。ń孛娉叽缧∮�12~15mm)的彈簧,如調(diào)壓和調(diào)速彈簧,、柱塞彈簧,、冷卷彈簧等
; R' O+ ?# ?3 j9 U; i4 i4 G' ? 4 碳素工具鋼 * t# x& m3 X! o( q
碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼,含碳量在0.65%-1.35%范圍內(nèi),,其生產(chǎn)成本低,,原料來源易取得,切削加工性良好,,熱處理后可以得到高硬度和高耐磨性,,所以是被廣泛采用的鋼種,用來制造各種刃具,、模具,、量具,但這類鋼的紅硬性差,,即當(dāng)工作溫度大于250℃時,,鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外,,碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬,,而且容易產(chǎn)生變形和裂紋7 {! S' j0 a0 \) \1 j J- @
5 易切削結(jié)構(gòu)鋼 易切削結(jié)構(gòu)鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素,使鋼切削時切削易脆斷成碎屑,,從而有利于提高切削速度和延長刀具壽命,。使鋼變脆的元素主要是硫,在普通低合金易切削結(jié)構(gòu)鋼中使用了鉛,、碲,、鉍等元素,,這種鋼的含硫量。Ωs在0.08%-0.30%范圍內(nèi),,含錳量WMn在0.60%-1.55%范圍內(nèi),。鋼中的硫和錳以硫化錳形態(tài)存在,硫化錳很脆并有潤滑效能,,從而使切屑容易碎斷,,并有利于提高加工表面的質(zhì)量
6 c* l; f/ ^: R1 Z5 P: A 6 合金鋼 在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅,、錳,、磷、硫元素以外,,還含有一定量的合金元素,,鋼中的合金元素有硅、錳,、鉬、鎳,、鉻,、釩、鈦,、鈮,、硼、鉛,、稀土等其中和一種或幾種,,這種鋼叫合金鋼各國的合金鋼系統(tǒng)。隨各自的資源情況,、生產(chǎn)和使用條件不同而不同,,國外以往曾發(fā)展鎳、鉻鋼系統(tǒng),,我國則發(fā)現(xiàn)以硅,、錳、釩,、鈦,、鈮、硼,、稀土為主的合金鋼系統(tǒng)& a* J; s- r5 X0 l4 w
合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中約占百分之十幾,,一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類,它們是:合金結(jié)構(gòu)鋼,、彈簧鋼,、軸承鋼,、合金工具鋼、高速工具鋼,、不銹鋼,、耐熱不起皮鋼,電工用硅鋼- M' A9 F5 r, \8 n2 ^$ S. P/ ^& \
7 普通低合金鋼 普通低合金鋼是一種含有少量合金元素(多數(shù)情況下其總量W總不超過3%)的普通合金鋼,。這種鋼的強(qiáng)度比較高,,綜合性能比較好,并具有耐腐蝕性,、耐磨,、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等在大量節(jié)約稀缺合金元素(如鎳,、鉻)條件下,,通常1t普通低合金鋼可頂1.2-1.3t碳素鋼使用,其使用壽命和使用范圍更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過碳素鋼,。普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐,、轉(zhuǎn)爐中冶煉,成本也和碳素鋼接近 2 ]9 v5 v+ l' N# o- Q' \
8 工程結(jié)構(gòu)用合金鋼 這是指工程和建筑結(jié)構(gòu)用的合金鋼,,包括可焊接的高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼,、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼,、地質(zhì)石油鉆探用合金鋼,、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等,。這類鋼用作工程和建筑結(jié)構(gòu)件,,在合金鋼中,這類鋼合金含量總量較低,,但生產(chǎn),、使用量較大
& L4 k. P5 _8 x @ | 9 機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼 這類鋼是指適用于制造機(jī)器和機(jī)械零件的合金鋼。它是在優(yōu)質(zhì)碳素鋼的基礎(chǔ)上,,適當(dāng)?shù)丶尤胍环N或數(shù)種合金元素,,用來提高鋼的強(qiáng)度、韌性和淬透性,。這類鋼通常要經(jīng)過熱處理(如調(diào)質(zhì)處理,、表面硬化處理)后使用。主要包括常用的合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼兩大類,,其中包括調(diào)質(zhì)處理的合金鋼,、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼,、表面高頻淬火鋼等),、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼,、冷擠壓用鋼等)。按化學(xué)成分基本組成系列可分為Mn系鋼,、SiMn系鋼,、Cr系鋼、CrMo系鋼,、CrNiMo系鋼,、Ni系鋼、B系鋼等 , M- @5 @5 R1 w/ |" t
10 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼的含碳量ωc比碳素結(jié)構(gòu)鋼低一些,,一般在0.15%-0.50%的范圍內(nèi),。除合碳外,還含有一種或幾種合金元素,,如硅,、錳、釩,、鈦,、硼及鎳、鉻,、鉬等. h" Q# H; s/ e4 P$ I, a% `& c
合金結(jié)構(gòu)鋼易于淬硬和不易變形或開裂,,便于熱處理改善鋼的性能 合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于是制造汽車、拖拉機(jī),、船舶、汽輪機(jī),、重型機(jī)床的各種傳動件和緊固件,。低碳合金鋼一般進(jìn)行滲碳處理,中碳合金鋼一般進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理
4 c/ e k( w* V5 t. o! {11 合金工具鋼 合金工具鋼是含有多種合金元素,,如硅,、鉻、鎢,、鉬,、釩等的中、高碳鋼,。合金工具鋼容易淬硬,,不易產(chǎn)生變形和裂紋,適于用來制造尺寸大,、形狀復(fù)雜的刃具,、模具和量具用途不同,合金工具鋼的含碳量也不同,。大多數(shù)合金工具鋼的含碳量ωc為0.5%-1.5%,,熱變形模具用鋼含碳量較低,,ωc在0.3%-0.6%范圍內(nèi);切削刀具用鋼一般含碳ωc1%左右,;冷加工模具用鋼則含碳量較高,,如石墨模具鋼含碳量ωc達(dá)1.5%,高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量ωc高達(dá)2%以上
/ y( f2 Y1 ]5 j! O7 P2 E7 I" N4 E 12 高速工具鋼 高速工具鋼是高碳高合金工具鋼,,鋼中含碳量ωc為0.7%-1.4%,,鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素,如鎢,、鉬,、鉻、釩5 W' A; Y9 D7 ~: f9 f# m( c
高速工具鋼具有高的紅硬性,,在高速切削的條件下,,溫度高達(dá)500-600℃硬度也不降低,從而保證良好的切削性能 0 _" a6 U( u* `7 e
13 彈簧鋼 彈簧在沖擊,、振動或長期交變應(yīng)力下使用,,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強(qiáng)度、彈性極限,、高的疲勞強(qiáng)度,。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳,、表面質(zhì)量好等
V( B3 s5 G$ o7 q4 b 碳素彈簧鋼即含碳量ωc在0.6%-0.9%范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(包括正常和較高含錳量的),。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種,它們的合碳量稍低,,主要靠增加硅含量ωsi(1.3%-2.8%)提高性能,;另外還有鉻、鎢,、釩的合金彈簧鋼,。近年來,結(jié)合我國資源,,并根據(jù)汽車,、拖拉機(jī)設(shè)計新技術(shù)的要求,研制出在硅錳鋼基礎(chǔ)上加入硼,、鈮,、鉬、等元素的新鋼種,,延長了彈簧的使用壽命,,提高了彈簧質(zhì)量
- O0 I. n4 ^ Z1 W 14 軸承鋼 軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,,以及高的彈性極限.對軸承鋼的化學(xué)成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布,、碳化物的分布等要求都十分嚴(yán)格
# y R6 O( K% B' C e" F$ W2 E1 f 軸承鋼又稱高碳鉻鋼,,含碳ωc為1%左右,含鉛量ωcr為0.5%-1.65%,。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼,、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼,、不銹軸承鋼,、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類
) }0 w9 g& M& k) Z8 K 15 電工硅鋼 電器工業(yè)用硅鋼主要用來制造電器工業(yè)用硅鋼片。硅鋼片是電機(jī)和變壓器制造中用量很大的鋼材/ P7 G9 m1 u) h; ]
按化學(xué)成分硅鋼可以分為低硅鋼和高硅鋼,。低硅鋼含硅量ωsi1.0%-2.5%,,主要用來制造電機(jī);高硅鋼含硅量ωsi3.0%-4.5%,,一般用來制造變壓器,。它們的含碳量ωc«0.06%-0.08%
) V; z' Q. C3 { 16 鋼軌鋼 鋼軌主要承受機(jī)車車輛的壓力及沖擊載荷,因此,。要求有足夠的強(qiáng)度和硬度及一定的韌性,。通常采用的鋼軌是平爐和轉(zhuǎn)爐冶煉的碳素鎮(zhèn)靜鋼,這種鋼含碳ωc0.6%-0.8%,,屬于中碳鋼和高碳鋼,,但鋼中含錳量ωMn較高,在0.6%-1.1%范圍內(nèi)* b7 d+ E8 I7 e2 ^, i, N
近年來,,己廣泛采用普通低合金鋼鋼軌,,如高硅軌、中錳鋼,、含銅軌、含鈦軌等,。普通低合金鋼軌比碳素鋼軌耐磨,、耐腐蝕,使用壽命有很大提高
0 g# {* ^, s5 `0 }/ }. K4 a 17 造船用鋼0 造船用鋼是指用于制造海船和大型內(nèi)河船體結(jié)構(gòu)的鋼,。由于船體結(jié)構(gòu)一般采用焊接方法制造,,所在要求造船鋼有較好的焊接性能。此外,,還要求有一定的強(qiáng)度,、韌性和一定的耐低瘟及腐蝕性能。過去主要采用低碳鋼作為造船用鋼。近來,,己大量采用普通低合金鋼,,己有的鋼種如12錳船、16錳船,、15錳釩船等鋼種,。這些鋼種有強(qiáng)度高、韌性好,、容易加工和焊接,、耐海水腐蝕等綜合特性,可成功地用來制造萬噸遠(yuǎn)洋巨輪
5 o5 K0 D. `$ s; N2 r2 N2 x5 _ z 18 橋梁鋼 鐵路或公路橋梁承受車輛的沖擊載荷,,橋梁鋼要求有一定的強(qiáng)度,、韌性和良好的抗疲勞性能,并且對鋼材的表面質(zhì)量要求較高,。橋梁鋼常采用堿性平爐鎮(zhèn)靜鋼,。近來成功地采用了普通低合金鋼如16錳、15錳釩氮等
- d Y! G9 u( T0 ^3 Z 19 鍋爐鋼 鍋爐鋼主要指用來制造過熱器,、主蒸氣管和鍋爐火室受熱面用的材料,。對鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高溫強(qiáng)度和耐堿件腐蝕,、耐氧化等,。常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮(zhèn)靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼,含碳量ωc在0.16%-0.26%范圍內(nèi),。制造高壓鍋爐時則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼,。近年來也采用普通低合金鋼建造鍋爐,如12錳,、15錳釩,、18錳鉬鈮等
0 J1 o7 K- y- B: p 20 焊條用鋼 這類鋼是專門供制造電弧焊和氣焊焊條鋼絲用。鋼的成分隨所焊材質(zhì)不同而異,。根據(jù)需要,。大致分碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼三類,。這些鋼的硫,、磷含量ωs、ωp不大于0.03%,,比一般鋼要求嚴(yán)此,。這些鋼不要求力學(xué)性能,而只作化學(xué)成分的檢驗 0 R$ W P8 O% m% Z4 q7 ?+ I7 K
21 不銹鋼 不銹耐酸簡稱不銹鋼,,它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成的,。簡言之,,能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼,而能抵抗化學(xué)介質(zhì)(如酸類)腐蝕的鋼叫耐酸鋼,。一般說來,,含鉻量ωcr大于12%的鋼就具有了不銹鋼的特點0 [" O4 S# x: y8 x9 X" h
在不銹鋼按熱處理后的顯微組織又可分為五大類:即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼,、奧氏體不銹鋼,、奧氏體-鐵素體不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼; m! G4 m9 L. X# h: a* n. B
22 耐熱鋼 高溫條件下,具有抗氧化性和足夠的高溫強(qiáng)度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼,。耐熱鋼包括抗氧化鋼和熱強(qiáng)鋼兩類,。抗氧化鋼又稱不起皮鋼,。熱強(qiáng)鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有較高的高溫強(qiáng)度的鋼,。耐熱鋼主要用于在高溫下長期使用的零件 . i4 {: l! g, I
23 高溫合金 高溫合金是指在高溫下具有足夠的持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度,、熱疲勞強(qiáng)度,、高溫韌性及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性的一種熱強(qiáng)材料,用于1000℃左右高溫條件下工作的熱動力部件
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按其基本化學(xué)成分的不同,,又可分為鎳基高溫合金,、鐵鎳基高溫合金及鈷基高溫合金) g) r/ N% B& m) V( n! y( a6 [, H
; v# P2 {8 d2 L8 a 24 精密合金 精密合金是指具有特殊物理性能的合金。它是電氣工業(yè),、電子工業(yè),、精密儀表工業(yè)和自動控制系統(tǒng)中不可缺少的材料' z" {4 W: G. X* j( B
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精密合金按其不同的物理性能又分為7類,即:軟磁合金,、變形永磁合金,、彈性合金、膨脹合金,、熱雙金屬,、電阻合金、熱電隅合金,。絕大多數(shù)精密合金是以黑色金屬為基的,,只有少數(shù)是以有色金屬為基的- B5 d" E* s: G( x% W2 { ^
注:ωc、ωs,、ωMn,、、ωp分別表示C,、S、Mn,、P的質(zhì)量分?jǐn)?shù),。 |
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