鋼鐵材料,簡稱鋼材,鋼材是鋼錠、鋼坯或鋼材通過壓力加工制成的一定形狀、尺寸和性能的材料。大部分鋼材加工都是通過壓力加工,使被加工的鋼(坯、錠等)產(chǎn)生塑性變形。根據(jù)鋼材加工溫度不同,可以分為冷加工和熱加工兩種。
鋼材(Steel):是鋼錠、鋼坯或鋼材通過壓力加工制成所需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。
鋼材是國家建設(shè)和實現(xiàn)四化必不可少的重要物資,其應(yīng)用廣泛、品種繁多,根據(jù)斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類,又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼,優(yōu)質(zhì)型鋼、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、帶鋼、無縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬制品等品種。
按用途分類可分為:
1.工程用鋼:普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、鋼筋鋼。
2.滲碳鋼:滲氮鋼、表面淬火用鋼、易切結(jié)構(gòu)鋼、冷塑性成形用鋼、冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。
3.碳素工具鋼:.合金工具鋼、高速工具鋼。
4.特殊性能鋼:不銹耐酸鋼、耐熱鋼,抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼、電熱合金鋼、耐磨鋼、低溫 用鋼、電工用鋼。
5.橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。
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特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金,以及金屬基復(fù)合材料等。
具有特殊性能的金屬材料,是通過特殊成型方法或通過成分設(shè)計而制成的。如非晶態(tài)金屬就是將熔融金屬或合金通過特殊裝置,具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)磁性、高耐腐蝕性的金屬材料。如高溫合金是通過成分設(shè)計得到的耐熱性優(yōu)良的金屬材料,包括鐵基奧氏體耐熱鋼、鎳基合金、鈷基合金等。
舉例來說,硬質(zhì)合金,硬質(zhì)合金主要用于機(jī)械鑄造業(yè)中的刀具,冷作模具、量具及耐磨零件,但以用于刀具方面的量。鎢鈷類(YG)合金主要用來切削并加工那些脆性材料,如鑄鐵、有色金屬及合金、膠體及其他非金屬材料;鎢鈷鈦類(YT)合金主要用于加工韌性材料,如各種鋼類材料。另外我國還生產(chǎn)一種新品種YWl和YW2的合金鋼,又稱通用“硬質(zhì)合金”(也叫萬能合金),因為它既可當(dāng)作YG合金來切削鑄鐵和有色金屬,又可用來切削各種鋼材。除用于刀具外,硬質(zhì)合金也用來制造冷拔模,冷沖模、冷擠模和冷鐓鍛模等。此外使用硬質(zhì)合金后,工具和零件的壽命大大提高,可以大大提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。

金屬元素是化學(xué)元素的主體,是人們生產(chǎn)和生活的主要物質(zhì)資源。對于金屬的用途相比大家都略有了解。
鎢(W) 在各種金屬元素中,鎢是難熔化和難揮發(fā)的金屬元素。鎢主要用于制造合金鋼;純鎢則主要用于制造燈炮中的鎢絲,也用于電子儀器、光學(xué)儀器等。
鉻(Cr) 鉻是銀白色金屬,硬度極高,具有抗腐蝕性,用于電鍍和制造特殊鋼材。本世紀(jì),當(dāng)人們致力于研究鉻的堅硬性質(zhì)時,無意中發(fā)現(xiàn)了它的耐腐蝕性,從而誕生了不銹鋼?,F(xiàn)在,不銹鋼及鍍鉻制品已在醫(yī)療器械、飲具、餐具等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
錳(Mn) 純凈的錳性堅而脆,難以在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用,但錳的合金則有廣泛的用途。錳鋼既堅硬、又堅韌,是制造鐵軌、軸承、裝甲板的理想材料。
鋰(Li) 鋰是輕而比熱的金屬元素。鋰不僅用于制造超輕合金和鋰電池,而且是技術(shù)的重要材料。鋰合金在航天工業(yè)上可大大減輕重量而降低能耗,在原子能工業(yè)上有重要作用;在冶金工業(yè)中,鋰常用作脫氧劑和脫氣劑,以消除金屬鑄件中的孔隙和氣泡。
鈦(Ti) 鈦的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與比重的比值)在所有金屬元素中。鈦及鈦為主體的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,質(zhì)硬而輕,主要用于制造飛機(jī)、潛艇、耐腐蝕化工設(shè)備及各種機(jī)械零件。鈦合金在-253~ 500°C的溫度范圍內(nèi),都可保持高強(qiáng)度,是理想的航天材料。在煉鋼中,少量的鈦還是良好的脫氧、除氮及脫硫劑。

工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學(xué)成分主要是鐵,雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的純鐵。含碳量不超過0.0218%的純鐵,亦稱錠鐵。純度可達(dá)99.8%~99.9%,低于電解鐵,故其強(qiáng)度、硬度、彈性系數(shù)均比電解鐵高,但塑性則較低。工業(yè)純鐵用平爐生產(chǎn),氧化期特長,以除去碳等雜質(zhì),故成本很高。
工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學(xué)成分主要是鐵,含量在99.50%-99.90%,含碳量在0.04%以下,其他元素愈少愈好。因為它實際上還不是真正的純鐵,所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟,韌性特別大,電磁性能很好。常見的有兩種規(guī)格,一種是是作為深沖材料的,可以沖壓成極復(fù)雜的形狀;另一種是作為電磁材料的,有高的感磁性的低的抗磁性。
工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點(diǎn):
1.電弧爐純鐵的特點(diǎn):是早生產(chǎn)純鐵的方法,含碳量為0.025%,含氮量較高,受石墨電極增碳的影響,不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點(diǎn):可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵,但其含氧量高,含氮量較低,只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點(diǎn):純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低,是目前品質(zhì)的純鐵,國內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵。
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