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钢和合金钢的质量分数限制及用途

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:非合金钢 合金元素(C除外)的质量分数不超过下列数字:0.5%Si、0.8%Mn、0.1%Al或0.1%Ti或0.25%Cu。低合金钢 合金元素的总质量分数不超过5%。优质钢 所有合金钢以及质地均匀、非金属杂质含量很低的优质非合金钢。对于要求较高的工件,在炉料中要添加合金元素。硅的质量分数超过0.2%时,可锻性和可焊性显著变差。可作高速钢合金成分。

钢和合金钢的质量分数限制及用途

1.通过合金化提高钢的性能

钢材有很多种。由于纯度、所含合金元素以及冶炼方法的不同,钢的性能(强度、硬度、耐蚀性、热稳定性)也不同。

冲天炉

由于熔化金属成分不同而得到各种不同铸件,冷硬铸铁和可锻铸铁

冲天炉

由于熔化金属成分不同而得到各种不同铸件,冷硬铸铁和可锻铸铁

模拟试验

模拟试验

铸钢件的浇铸

钢可以锻造、轧制、铸造,也可以进行切削加工和无切屑加工。

大到大型钢结构,小到一根针、手表发条,都是用钢制成的。制作锅炉的钢板要承受很高的水和蒸汽的压力,作为齿轮材料的钢起传递力的作用。

2.非合金钢和合金钢

钢的精制是指钢的精炼、渗碳(达到指定的含碳量)、合金化(通过冶炼提高钢的品质)。

(1)非合金钢 合金元素(C除外)的质量分数不超过下列数字:0.5%Si、0.8%Mn、0.1%Al或0.1%Ti或0.25%Cu。

(2)低合金钢 合金元素的总质量分数不超过5%。

(3)高合金钢 合金元素的总质量分数超过5%,但是磷和硫的总质量分数不应超过0.045%。

(4)优质钢 所有合金钢以及质地均匀、非金属杂质含量很低(磷、硫的总质量分数低于0.035%)的优质非合金钢。这些钢材是精心冶炼的,组织特别均匀。

按应用分,有渗碳钢、调质钢、高速钢、耐热钢、耐蚀钢、不锈钢和弹簧钢。

(5)铸钢 在铸型中浇铸的钢。铸钢的机械强度比灰铸铁和可锻铸铁高。对于要求较高的工件,在炉料中要添加合金元素。铸钢的收缩率(2%)是灰铸铁的两倍,铸钢件截面必须均匀,铸型必须光滑。

3.合金元素对钢材性能的影响

碳只影响钢材的硬度,而其他合金元素决定钢材的其他工艺性能。

(1)硅 增加弹性,特别是增加淬透性,改善耐酸性能。硅的质量分数超过0.2%时,可锻性和可焊性显著变差。可用来制作弹簧、硅钢片阀门等。

(2)镍 细化晶粒,提高钢的韧性、强度,改善抗腐蚀性能。可用来制作曲轴、齿轮、食品、耐酸容器、耐热金属线材、电阻丝等。

(3)锰 提高钢的耐酸性,但使加工性能变差,并对热处理敏感,某些情况下锰可代替镍。可用来制作链条、轮箍、铁路道尖、无畸变工具钢等。

(4)铬 提高强度和硬度,改善抗腐蚀性能,提高热稳定性和刀具寿命。可用来制作阀门、刀具、轧辊、耐酸容器等。

(5)钴 提高硬度和热稳定性。可作高速钢合金成分。(www.xing528.com)

(6)钒和钼 提高硬度、耐热性和韧性,改善抗腐蚀性能。可用来制作锻模、冲模、高级工具(螺母扳手)等。

铸钢件的浇铸

钢可以锻造、轧制、铸造,也可以进行切削加工和无切屑加工。

大到大型钢结构,小到一根针、手表发条,都是用钢制成的。制作锅炉的钢板要承受很高的水和蒸汽的压力,作为齿轮材料的钢起传递力的作用。

2.非合金钢和合金钢

钢的精制是指钢的精炼、渗碳(达到指定的含碳量)、合金化(通过冶炼提高钢的品质)。

(1)非合金钢 合金元素(C除外)的质量分数不超过下列数字:0.5%Si、0.8%Mn、0.1%Al或0.1%Ti或0.25%Cu。

(2)低合金钢 合金元素的总质量分数不超过5%。

(3)高合金钢 合金元素的总质量分数超过5%,但是磷和硫的总质量分数不应超过0.045%。

(4)优质钢 所有合金钢以及质地均匀、非金属杂质含量很低(磷、硫的总质量分数低于0.035%)的优质非合金钢。这些钢材是精心冶炼的,组织特别均匀。

按应用分,有渗碳钢、调质钢、高速钢、耐热钢、耐蚀钢、不锈钢和弹簧钢。

(5)铸钢 在铸型中浇铸的钢。铸钢的机械强度比灰铸铁和可锻铸铁高。对于要求较高的工件,在炉料中要添加合金元素。铸钢的收缩率(2%)是灰铸铁的两倍,铸钢件截面必须均匀,铸型必须光滑。

3.合金元素对钢材性能的影响

碳只影响钢材的硬度,而其他合金元素决定钢材的其他工艺性能。

(1)硅 增加弹性,特别是增加淬透性,改善耐酸性能。硅的质量分数超过0.2%时,可锻性和可焊性显著变差。可用来制作弹簧、硅钢片、阀门等。

(2)镍 细化晶粒,提高钢的韧性、强度,改善抗腐蚀性能。可用来制作曲轴、齿轮、食品、耐酸容器、耐热金属线材、电阻丝等。

(3)锰 提高钢的耐酸性,但使加工性能变差,并对热处理敏感,某些情况下锰可代替镍。可用来制作链条、轮箍、铁路道尖、无畸变工具钢等。

(4)铬 提高强度和硬度,改善抗腐蚀性能,提高热稳定性和刀具寿命。可用来制作阀门、刀具、轧辊、耐酸容器等。

(5)钴 提高硬度和热稳定性。可作高速钢合金成分。

(6)钒和钼 提高硬度、耐热性和韧性,改善抗腐蚀性能。可用来制作锻模、冲模、高级工具(螺母扳手)等。

由于合金化钢材价值提高

(7)钨 提高韧性和强度,提高抗腐蚀能力和热稳定性。可作高速钢成分,用来制作冲压模、压铸模等。

由于合金化钢材价值提高

(7)钨 提高韧性和强度,提高抗腐蚀能力和热稳定性。可作高速钢成分,用来制作冲压模、压铸模等。

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