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鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖含量很少,但對鋼材性能的影響很大。碳是決定鋼材性能的重要元素,它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降;但當含碳量大于1.0%時,隨含碳量增加,鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳小于0.25%,工程用低合金鋼含碳小于0.52%。鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等,控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一,主要溶于鐵素體起強化作用。磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低,但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中,降低鋼材的各種機械性能。由于硫化物熔點低,使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離,引起鋼材斷裂,形成熱脆現象稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。氧是鋼中有害元素,主要存在于非金屬夾雜物中,少量熔于鐵素體內。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差。
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1)加熱溫度和保溫時間——加熱溫度越高,晶粒長大越快,奧氏體越粗大;保溫時間延長,晶粒不斷長大,但長大速度越來越慢。2)加熱速度——加熱速度越大,形核率越高,因而奧氏體的起始晶粒越小,而且晶粒來不及長大。3)碳及合金元素4)鋼的原始組織 [3]冷卻轉變
過冷奧氏體——在共析溫度(A1)以下存在的不穩定狀態的奧氏體,以符號A冷表示。隨著過冷度的不同,過冷奧氏體將發生三種類型轉變:1)珠光體型轉變;2)貝氏體型轉變;3)馬氏體型轉變。
珠光體型轉變(高溫轉變)(一)珠光體組織形態及性能☆過冷奧氏體在A1~ 550℃溫度范圍內將轉變成珠光體類型組織。該組織為鐵素體與滲碳體層片相間的機械混合物。這類組織可細分為:見圖表所示:(二)珠光體轉變過程:如圖所示:典型的擴散相變:1)碳原子和鐵原子遷移;2)晶格重構。
10.不銹鋼和耐熱鋼①鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%;若鋼中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,鋼號前分別冠以“00”及“0”表示之,例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。②對鋼中主要合金元素以百分之幾表示,而鈦、鈮、鋯、氮……等則按上述合金結構鋼對合金元素的表示方法標出。11.焊條鋼:它的鋼號前冠以字母“H”,以區別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”,可以區別于不銹鋼“2Cr13”。12.電工用硅鋼①鋼號由字母和數字組成。鋼號頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼,DW表示電工用冷軋無取向硅鋼,DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。②字母之后的數字表示鐵損值(W/kg)的100倍。③鋼號尾部加字母“G”者,表示在高頻率下檢驗的;未加“G”者,表示在頻率為50周波下檢驗的。例如鋼號DW470表示電工用冷軋無取向硅鋼產品在50赫頻率時的大單位重量鐵損值為4.7W/kg。13.電工用純鐵①它的牌號由字母“DT”和數字組成,“DT”表示電工用純鐵,數字表示不同牌號的順序號,例如DT3。②在數字后面所加的字母表示電磁性能:A——高級、E——特級、C——超級,例如DT8A。
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