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(2)碳素工具钢
碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢,含碳量在0.65%~1.35%范围内,其生产成本低,原料来源易取得,切削加工性良好,处理后可以得到高硬度和高耐磨性,所以是被广泛采用的钢种,用来制造各种刃具、模具、量具。
但这类钢的红硬性差,即当工作温度大于250℃时,钢的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。另外,碳素工具钢如制成较大的零件则不易淬硬,而且容易产生变形和裂纹。
优质结构钢
这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数。例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45%;08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08%。
优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。一般都要经过热处理以提高力学性
能。根据碳的质量分数不同,有不同的用途。08、08F、10、10F钢,塑性、韧性高,具有优良的冷成形性能和焊接性能,常冷轧成薄板,用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件,如汽车身、拖拉机驾驶室等;15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件,如活塞销、样板等;30、35、40、45、50钢经热处理(淬火+高温回火)后具有良好的综合力学性能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件,例如40、45钢常用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床主轴、机床齿轮和其他受力不大的轴类零件;55、60、65钢热处理(淬火+中温回火)后具有高的弹性极限,常用于制作负荷不大、尺寸较小(截面尺寸小于12~15mm)的弹簧,如调压和调速弹簧、柱塞弹簧、冷卷弹簧等。
奥氏体不锈钢属铬镍系不锈钢,是单一的奥氏体组织,它具有良好的耐蚀性、低温韧性、压力加工和焊接工艺性、无磁性、广泛用作腐蚀介质中工作的低温钢和无磁钢;铁素体型不锈钢主要含有铬,在加热和冷却过程中有相变发生,是硝酸、氮肥工业常用的耐磨材料;马氏体不锈钢由于含碳量较高,帮淬透性好,淬火后获马氏体组织,此类钢,低碳者韧性好,可制造在腐蚀介质中工作的耐冲击零体;高碳用于制造弹簧、轴承、手术刀片等;由奥氏体和铁素体两相混合组织为基体的不锈钢是双相不锈钢,它具有强度高、韧性好,耐晶间腐蚀等优点。其中00Cr18Ni5Mo3Si2钢主要用于制造炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业的热交换器和冷凝器,0Cr26Ni5Mo2用于制造海水腐蚀设备;沉淀硬化型不锈钢,因含有大量的铬、镍及能析出沉淀硬化相的钼、铌、铅、铜等元素,使其经过淬火时效处理后具有较高的强度和韧性,主要用于制造弹簧、垫圈、波纹管等。
电工钢亦称硅钢是含碳量低于0.05%的铁硅二元合金。具有铁损小、矫顽力小、磁导率和磁感应强度高等特点,是常用软磁(作短暂或反复磁化的材料)材料之一,影响电工钢性能的主要因素是化学成分和组织结构。硅对电工钢磁性影响显著,当纯铁中加入3.0%Si时磁导率增加1.6-2倍,磁滞损耗降低40%电阻率增大4倍(可减少涡流损耗)、总铁损降低一倍,但硬度和强度也明显提高。通常硅含量不超过4.5%,否则太硬,不易加工。有害杂质(N、C、S、O等)的存在,将造成钢的晶格畸变,增大应力,阻碍磁化过程,因此杂质含量要严格控制。
硅钢主要用于电机、变压器、电器、电工仪表等电力工业用,大多轧成0.3、0.35、0.5薄板,有热轧和冷轧两种。冷轧硅钢薄板形关均匀、表面平整、无氧化膜、有利于提高组装质量和效率。
电工硅钢的牌号用汉语拼音字母和两组数字表示,“DR”表示热轧、“DQ”表示冷轧无取向(钢的各方向的磁性差别很小)、“DQ”表示冷轧取向;组数字表示硅钢板的铁损(单位瓦特/千克)大值的百分数,第二组表示硅钢板轧制厚度的一百倍。
除电工硅钢外,电工纯铁也是应用广泛的软磁材料。
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