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【小課堂】不得不看的鋼鐵知識

2018-08-28
來源: 原創
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生鐵

生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,工業生鐵含碳量一般在2.11%--4.3%,并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。


生鐵性能為堅硬、耐磨、鑄造性好,但生鐵脆,不能鍛壓。




熟鐵
用生鐵精煉而成的比較純的鐵。含碳量在0.02%以下,又叫鍛鐵、純鐵。熟鐵質地很軟,塑性好,延展性好,可以拉成絲,強度和硬度均較低,容易鍛造和焊接。
 
一般含碳量小于0.0218%的叫熟鐵或純鐵,含量在0.0218-2.11%的叫鋼,含量在2.11-6.69%的叫生鐵。熟鐵軟,塑性好,容易變形,強度和硬度均較低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒有塑性。
 
反應化學式:

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2




鋼,是對含碳量質量百分比介于0.02%至2.06%之間的鐵碳合金的統稱。鋼的化學成分可以有很大變化,只含碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼;在實際生產中,鋼往往根據用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。人類對鋼的應用和研究歷史相當悠久,但是直到19世紀貝氏煉鋼法發明之前,鋼的制取都是一項高成本低效率的工作。如今,鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一,是建筑業、制造業和人們日常生活中不可或缺的成分??梢哉f鋼是現代社會的物質基礎。






低碳鋼
低碳鋼(low carbon steel)為碳含量低于0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用于工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用于要求耐磨的機械零件。


低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強度和硬度較低,塑性和韌性較好。因此,其冷成形性良好,可采用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,焊接和切削, 常用於制造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。






高碳鋼 

高碳鋼(High Carbon Steel)常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬火和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鉆頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。


 


高碳鋼在經適當熱處理或冷拔硬化后,具有高的強度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限),切削性能尚可,但焊接性能和冷塑性變形能力差。由于含碳量高,水淬時容易產生裂紋,所以多采用雙液淬火(水淬+油冷),小截面零件多采用油淬。這類鋼一般在淬火后經中溫回火或正火或在表面淬火狀態下使用。主要用于制造彈簧和耐磨零件。 碳素工具鋼是基本上不加入合金化元素的高碳鋼,也是工具鋼中成本較低、冷熱加工性良好、使用范圍較廣的鋼種。其碳含量在0.65一1.35%,是專門用于制作工具的鋼。高碳鋼密度7.81g/cm3。




不銹鋼 

不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學腐蝕介質(酸、堿、鹽等化學浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同,普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕,而耐酸鋼則一般均具有不銹性。





鋼 
錳鋼是一種高強度的鋼材,主要用于需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件,破壞形式以磨損消耗為主,部分斷裂、變形。
 


錳鋼是一種高強度的抗磨鋼,主要用于需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件,破壞形式以磨損消耗為主,部分斷裂、變形。磨損分為三種:金屬構件表面間相互接觸并運動的摩擦磨損;其它金屬或非金屬物料打擊金屬表面的磨料磨損和流動氣體或液體與金屬接觸導致的沖蝕磨損。耐磨鋼的耐磨性能取決于材料本身,而抗磨鋼則在不同的工況條件下表現出不同的耐磨性,材料本身和工況條件兩者才能決定其耐磨性能。




鈦合金

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,并得到了實際應用。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件





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