微结构必须晶粒细、内应力大,并且最好有第二相的粒子,来阻碍扇区的移动。
磁石钢常用的材料有两种类型:
(1)淬火硬化型磁石钢
将钢料由高温淬火,使其组织微细化,并因淬火所产生的内应力,使得材料不易失去磁性,这种材料称为淬火硬化型磁石钢。
淬火硬化型磁石钢主要是钨钢(0.5~1.0%C、5~7%W),另外还包括:碳钢(0.8~1.2%C)、、钴钢(0.9~1.2%C、5~17%Co)、KS钢(0.7~1.0%C、30~40%Co)等。
(2)析出硬化型磁石钢
将钢料由高温急冷得到高饱和固溶体,然后在适当温度回火,使其析出第二相物质,由于格子畸变,而使得材料不易失去磁性,这种材料称为析出硬化型磁石钢。
析出硬化型磁石钢大致包括:MK钢(15~40%Ni、7~15%Al、0~20%Co)、Alnico钢(7.5~17%Al、14~22%Ni、5~38%Co、其余为铁)等。
1-5-6超高强度钢
发展高强度钢的目的是为了减少材料本身的重量,以承受相同的荷重而言,高强度钢料相较于普通碳钢可以用较小的断面,因此在许多需要高强度而轻量的结构中,更高强度的的钢料一直是材料界追求的目标。超高强度钢(The Ultrahigh-strength Steel)是指降伏强度超过180,000psi(或是130kg/mm2)的钢种,其发展主要是为了航空及太空科技高强度合金的要求,并且也需要易于加工及成形。
超高强度钢大致分为以下几类:
(1)将中含碳量的强韧钢或低合金钢加入更多的Si及V,以避免低温回火脆性并增加韧性,可以得到超高强度钢,其抗拉强度可达200 kg/mm2以上。例如:AISI 4141M、4130M、433V、D6AC等钢种。
(2)改良工具钢(Modified Tool Steel),系将原来高温加工用的5Cr-Mo-V模具钢改良而成,可以作为飞机骨架、钢架、桥梁等,其抗拉强度可达200 kg/mm2以上。例如:AISI H-11、H-13等钢种。
(3)麻时效钢(Maraging Steel),含Ni 20%是低碳高镍含量的合金钢,易于成形、加工、焊接,但必须在退火状态才容易加工或成形。这类钢种的时效元素为Co、Mo或Ti,在480℃附近时效可以使其强度增为最大,由于时效温度不高,因此对于精密机件不会造成扭曲或尺寸改变,而且低温韧性很好,所以可以使用在锻造、加工的精密机件或需要焊接的地方,麻时效钢的抗拉强度可达150~210 kg/mm2,其钢种如:18Ni钢、20Ni、25Ni等均是。
(4)Cr-Ni-Mo或Fe-Cr-Mo-Cu等,是属于低碳、可硬化、易加工和焊接的合金钢,这些合金钢能在低温下析出硬化,而且在耐高温氧化及耐疲劳性均佳。Cr-Ni-Mo合金并适合用于承受大荷重的机件,例如:磨擦盘、大型轴、齿轮、滑槽等。,其抗拉强度在150 kg/mm2以上。例如:Astralloy、AFC-77等钢种。
(5)9Ni-4Co钢,是一种将碳化物生成元素含量减少,而以Ni来提高韧性的钢料,另外添加Co以提高Ms点并减少残留沃斯田铁,这种钢韧性优良,并可以变韧铁组织状态使用,其抗拉强度可达200 kg/mm2以上。AISI的材料编号例如:HP-9-4-20、HP-9-4-30、HP-9-4-45等钢种都是。
摘 要
1. 1. 合金钢是指碳钢添加一种或一种以上合金元素所形成的钢料。碳钢除了碳以外,若是含超过微量的其它元素,例如:含锰量在1.65%以上、含硅量在0.60%以上或含铜量在0.06%以上等等,就属于合金钢,
2. 2. 合金钢依其用途来区分,可分为构造用合金钢和特殊钢,构造用合金钢是使用在一般机械的构成组件或建筑土木构造上,特殊钢是使用在需要高温硬度、耐蚀、耐热、磁性等特别的场合。
3. 3. 一般构造用合金钢由于使用的场合不同,可以分为非热处理型和热处理型两类,前者大多是属于低含碳量和低合金量,构成之后也无法再实施热处理,包括高强度低合金钢、易切钢等,后者多属于热处理用中合金钢,包括镍钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢等。
4. 4. 工具钢的材料大致包括:高碳工具钢、合金工具钢、高速钢、工具用硬质合金等。除硬质合金之外,工具用钢料之中以高碳工具钢的合金量少,价钱比较便宜,而高合金量的工具钢或高速钢,价钱较昂贵。
5. 5. 工具钢必须强韧、耐磨耗、且具有常温及高温硬度等特性,以其合金成份和构造用合金钢相较,则除了含碳量增加之外,Cr、Mo、Ni等仍然为基本元素(或是增加其含量),另外必要时在添加耐高温的W、V及Co等。
6. 6. 在钢中添加Cr和Ni可以增加钢的耐蚀性。钢的耐蚀性主要随Cr的含量而增加,一般耐蚀钢的分类,含Cr量在12%以上之Fe-Cr合金,几乎不会被侵蚀称为不锈钢,含Cr量在12%以下之Fe-Cr合金,则称为耐蚀钢,实用上是以不锈钢为主。
7. 7. 弹簧用的钢料必须具备耐冲击、疲劳限高而且不产生永久变形的特性,适用的钢料大致可以分为:碳钢、硅锰钢、硅锰铬钢三类。 弹簧的制造必须先韧化、成形,然后在实施热处理之后使用。
金属的腐蚀
学习目的
1.了解腐蚀的意义。
2.了解金属材料腐蚀的原理。
3.了解影响金属腐蚀的因素。
4.了解钢铁材料腐蚀的形式。
5.认识防治腐蚀的方法。
1-1 前言
材料会因为时间、环境等种种因素,而产生不堪使用或称为失败(failure)的状况,这样的结果不但增加成本,而且耗费时间。一种材料所以无法再使用,除了肇因于强度无法承受负荷所产生的破坏(fracture),还有磨耗(wear)、腐蚀(corrosion)、辐射损伤(radiation damage)等其它因素,而这其中又以腐蚀的伤害最大,影响也最严重,因此认识并防治腐蚀,是学习材料必备的课题。
生锈(rusting)就是一种人人熟知的腐蚀现象,它是专指铁或铁合金的腐蚀现象,其它的材料虽然也会腐蚀,但不称为生锈。腐蚀的过程可以是一种化学反应(Chemical Reaction),而更多时候则是一种电化学反应(Electrochemical Reaction)。
所谓电化学反应,简单的说是金属间形成阳极和阴极的电池效应。简单的说,电化学腐蚀与电镀的原理相似,都是由于材料本身足以产生电化学反应所导致,它们的差异,只在于结果的不同。腐蚀是金属的剥离,电镀则是金属的覆层。
而就工程材料的来源而言,材料原为矿石或是氧化物中冶炼,再度变为化合物而回归稳定也是自然的趋势,因此材料 文 / 3d3d_06
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