弹簧钢冲压
2019-03-18 10:05:23
钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1.按品质分类 (1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2)优钢材质钢（P、S均≤0.035%） (3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.按化学成份分类 (1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 弹簧钢冲压3.钢材按成形方法分类：(1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。 4.钢材按金相组织分类 (1)退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共钢材析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3)钢材无相变或部分发生相变的 5.按用途分类 (1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2)结构钢：a.机械制造用钢：(a)优质结构钢 (b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗钢、表面淬火用钢 (c)易切结构钢 (d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢； b.弹簧钢；c.轴承钢。 (3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6.综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a)Q195 (b)Q215(A、B) (c)Q235(A、B、C) (d)Q255(A、B) (e) Q275；b.低合金结构钢；c.特定用途的普通结构钢。 (2)优质钢（包括高级优质钢）：a.结构钢：(a)优质碳素结构钢 (b)合金结构钢 (c)弹簧钢 (d)易切钢 (e)轴承钢 (f)特定用途优质结构钢；b.工具钢：(a)碳素工具钢 (b)合金工具钢 (c)高速工具钢；c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢 (b)耐热钢 (c)电热合金钢 (d)电工用钢 (e)高锰耐磨钢。 7.按冶炼方法分类 (1)按炉种分：a.平炉钢：(a)酸性平炉钢 (b)碱性平炉钢；b.转炉钢：(a)酸性转炉钢 (b)碱性转炉钢[或(a)底吹转炉钢 (b)侧吹转炉钢 (c)顶吹转炉钢]；c.电炉钢：(a)电弧炉钢 (b)电渣炉钢 (c)感应炉钢 (d)真空自耗炉钢 (e)电子束炉钢。 (2)钢材按脱氧程度和浇注温度分：a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。 钢铁炼成分: 1. ----采矿（获得铁矿石） 2. ----选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉） 3. ---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿） 4. ---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿还原成铁水，并脱硫） 5. ---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂，变成钢水） 6. ---精练（进一步脱磷、去除夹杂，提高纯净度） 7. ---连铸（热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯） 8. ---轧钢（将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材，如板材、线材、管材等）。
弹簧钢热处理
2019-03-18 10:05:23
弹簧钢的特点—弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工作,利用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有高的弹性极限和高疲劳极限。此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。在工艺性论方面,弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。为了获得所需的性能,必须具有较高的含碳量。弹簧钢碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9％之间,由于碳素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。它们的主要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr ,W ,Mo还能提高钢的高温强度。 在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上) 在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下) 热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。 弹簧钢热处理 冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以消除冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。 耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。 弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施 (1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。 (2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产全残余变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、适当提高淬火加热温度。
中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
2018-11-30 11:47:46
1 齿轮钢现状和发展方向 齿轮在工作时，长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用，还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响，是极易损坏的零件，因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢，一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品，另一方面齿轮厂也要优化现有工艺，引进新工艺来提高齿轮的质量。 与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比，中国齿轮钢存在的差距主要是：钢的牌号未形成系列化，产品标准落后；钢的淬透性带较宽，国外钢的淬透性带已经达到4HRC，而中国在6-8HRC左右，并且不够稳定；钢的纯净度较低，从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢，其氧含量波动在（7-18）×10-6，中国在（15-25）×10-6左右，并且非金属夹杂物弥散程度不够，分布不均，大颗粒夹杂物较多；晶粒度要求不同，中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级，而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级；日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列，可使晶界氧化层降低到≤5μm，而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm；平均使用寿命短，单位产品能耗大，劳动生产率低。此外，在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内，也是中国未曾研究的领域，因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。 目前，中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi，该钢种通常采用气体渗碳工艺，由于渗碳气氛中氧化性气体的存在，导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化，形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降，降低渗层的淬透性，从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生，进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段：1）采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势，从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度；稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度，由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散，而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多，它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散，从而有助于减轻非马氏体组织的产生。2）通过合金设计，开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力最弱（Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍）。因此为减小晶界氧化并保证淬透性，在齿轮钢成分设计时，应适当降低易氧化元素的含量，特别是Si的含量，相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道，将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。 为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求，未来应重点开发：淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。 2 轴承钢现状和发展方向 轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承，表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比，在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上，中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如，国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里，而国内同类轴承寿命约10万公里，且可靠性、稳定性差。 航空方面 作为航空发动机的关键基础零部件，国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承，准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来，美国研发了第2代航空发动机用轴承钢，其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30（Cronidur30），中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。 汽车方面 对于汽车轮毂轴承，中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承（球轴承），而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前，中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。 铁路车辆方面 目前，中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造，而国外已经将超高纯轴承钢（EP钢）的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术（IQ钢）、超长寿命钢技术（TF钢）、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造，从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低，而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨，未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。 风电能源方面 对于风电轴承，目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承，基本依靠进口，3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命，采用了新型特殊热处理钢SHX（40CrSiMo），对于偏航和变浆轴承，通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹；对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗，使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数（30%-35%）和大量细小碳化物、碳氮化物，提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。 为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度，未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术，即通过增加表层奥氏体含量，开发出了TF轴承和WTF轴承，从而将轴承的寿命提高了6-10倍。 未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面： 一是经济洁净度：在考虑经济性的前提下，进一步提高钢的洁净度，降低钢中的氧和钛含量，达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6×10-6和15×10-6的水平，减小钢中夹杂物的含量与尺寸，提高分布均匀性。 二是组织细化与均匀化：通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用，进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性，降低和消除网状和带状碳化物，降低平均尺寸与最大颗粒尺寸，达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标；进一步提高基体组织的晶粒度，使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。 三是减少低倍组织缺陷：进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析，提高低倍组织的均匀性。 四是轴承钢的高韧性化：通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究，提高轴承钢的韧性。3 弹簧钢现状和发展方向 弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前，中国弹簧钢产品存在的问题是，中低端产品过剩，高端及特殊品种缺乏；中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距，无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。 虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径，但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难，为此有研究者提出了氧化物冶金技术，这是一种有效的晶粒细化的方法，是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物，主要是氧化物、硫化物以及氮化物，作为晶内铁素体的形核核心，从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究，认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点，促进晶内铁素体形成。但是，由于钢种成分的限制，钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究，可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。 汽车行业对悬簧强度的要求越来越高，设计应力提高到1100-1200MPa，为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求，强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而，近年来，为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给，强烈要求使用标准钢（SAE9254）维持高强度，而且强烈要求提高钢的韧性，因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面，可提高抗疲劳强度，减小表面缺陷的影响程度，因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展，悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来，随着汽车轻量化，发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。所有弹簧产品中，气门弹簧对材料要求最为严格，特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉强度达到2000MPa；对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级；异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前，国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典，生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等，几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后，随着新型发动机的开发，对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高，因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下，不仅要调整合金成分，还要对现有制造工艺进行改进，低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而，低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化，为了提高形状和尺寸的控制精度，控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。 未来，为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求，应不断开发高性能弹簧钢产品，一方面是向高强度方向发展，要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向发展，根据不同的用途，要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。
普通钢、碳素钢、不锈钢
2019-03-18 11:00:17
普通钢为碳素钢，即铁碳合金。依含碳量的高低，分为低碳钢(欲称熟铁)、中碳钢和铸铁。一般含碳量小于0.2%的叫低碳钢，俗称熟铁或纯铁；含量在0.2-1.7%的叫钢；含量在1.7%以上的叫生铁。 在钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质(酸、碱盐)腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准GB3280—92规定，共有55个规定。 在日常生活中我们接触较多的有奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为“不锈铁”，但不科学，易误解，应回避)两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9，即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体型不锈钢比如有制造刀剪的不锈钢等，牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。 由于这两类不锈钢组织成分的差异，使其内装金属显微组织也不相同。 奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍(含铬在18%左右，Ni在4%以上)，钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引。常用来作装饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。 制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变，增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引。因此不能简单地用是否有磁性来说明是不是不锈钢材料。
各种钢的特性及用途
2019-03-14 09:02:01
钢号特性用处
奥
氏
体
钢30418Cr-8Ni作为一种用处广泛的钢，具有杰出的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械特性。冲压、曲折等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，运用温度-196℃~800℃）家庭用品（1、2类餐具、厨柜，室内管线，热水器、锅炉、浴缸）、轿车配件（风挡雨刷、消声器、模制品）、医疗用具、建材、化学，食品工业、农业、船只部件304L18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304钢类似，但在焊接后或许消除应力后，其抗晶界腐蚀才能优异。在未进行热处理的情况下，亦能坚持杰出的耐蚀性，一般在400以下运用（无磁性，运用温度-196℃~800℃）应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油工业的户外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件304J113Cr-7.7Ni-2Cu应增加Cu，其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，并可进行杂乱形状的产品成形。其耐蚀性与304钢相同保温瓶、厨房洗刷槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。31618Cr-12Ni-2.5Mo应增加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下运用。加工硬化性优（无磁性）海水里用设备、化学、染料、造纸。草酸、肥料等出产设备；照像、食品工业、沿海地区设备、绳子、CD杆、螺栓、螺母316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。316钢铁用处中，对立晶界腐蚀怕有特别要求的产品32118Cr-9Ni-Ti在304钢中增加Ti元从来避免晶界腐蚀。适合于在430℃~900℃温度下运用。航空器、排管、锅炉汽包
铁
素
体
钢409L11.3C-0.17Ni-低C、N因增加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好轿车排气管、热交换机、集装箱等要焊接后不热处理的产品43016Cr作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率低,成形性及耐氧化性优耐热用具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗刷槽、外部装修材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网
马
氏
体
钢41013Cr-0.2C作为马氏体钢的代表钢，尽管强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下运用。其加工性好，热处理面硬化（有磁性）。刀刃、机械零件、粹设备、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀 、叉）。420J113Cr-0.2C淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）餐具（刀）、涡轮机叶片420J213Cr-0.3C淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刀）
不锈钢的典型用途
2018-12-12 09:41:44
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。 然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如，工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。 在干燥的室内环境中使用430不锈钢效果相当好。但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。 现在，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包括了这种钢。
碳素材料及其分类
2019-01-03 09:37:04
碳素材料，按其原子在结构中排列不同，碳有三种同素异形体，即金刚石、石墨和无定形碳，它们的物理性能、化学性质及用途也各不相同。
1、金刚石：是目前所知自然界中最硬的物)质，其晶体构造基本上为面心立方格子，每个碳原子都被周围四个碳原子所围绕，以共价键相连，强度高，莫氏硬度为10，所以通常用作切削、磨削和切割材料。当金刚石中含有微量杂质时，有半导体的性能，可以做高温整流器或固体微波器件等。天然金刚石又是贵重宝石(金刚钻)。金刚石分为Ⅰ型、Ⅱ型和六方型三种。Ⅰ型的杂质含量较高，其中氮的含量在0.0025%～0.2%,绝大多数天然金刚石属此型。Ⅱ型是极纯的金刚石，结晶完整，氮的含量少于0.001%，导热性良好,具有半导体性能。天然金刚石中1%～2%属此型。用特殊的人工方法(如超高压高温法)可以将非金刚石结构的碳转化为金刚石，即人造金刚石。
2、石墨：碳原子以四配位多面体组成网层，网层之间以分子键联结，形成六方晶片。石墨是特殊的无机非金属材料，兼有金属和塑料的性能和其他一系列特性，在冶金、化工、电力和电子、机械、纺织和原子能等工业部门获得广泛应用。
石墨的用途与其性质密切关联。①耐高温、热稳定性良好，在3600℃下也不熔化，因此用作冶金工业中坩埚、
炉内的耐火材料等。②有良好的导热和导电性(比不锈钢高4倍),导电系数随温度升高而降低。用来制造电极、电刷、碳棒、换热器、冷却器等。③化学稳定性好，能耐酸、碱和有机介质的侵蚀，普遍用以制造酸碱工业、石油化工、纺织、造纸等工业的换热器、燃烧塔、反应槽、冷却器、吸收塔、泵和加热器等。④润滑性能与二硫化钼相近，耐磨，摩擦系数小于0.1,可在-200～2000℃和100m/s转速下使用，用来制作密封圈和轴承时，不用加润滑剂。⑤可塑性好，能延展成透光、透气的薄片。⑥有良好的中子减速性，用做原子反应堆中减速材料。此外，还用做固体燃料火箭中的喷嘴、航天设备的零件、隔热和防射线材料。石墨最大的缺点是在高温下易氧化，需要在保护气氛下使用。
石墨矿有晶质和隐晶质之分。晶质石墨矿有致密结晶和鳞片结晶两种，前者晶粒大于0.1mm,含碳量在60%～65%，甚至高达80%～90%，但可塑性、可浮选性差。鳞片结晶石墨矿的品位虽低(3%～5%或10%～25%)，但性能好。隐晶质石墨又称土状石墨,含碳量可高达90%以上，但性能差。世界上所产石墨半数为土状。苏联是石墨矿储量和产量最大的国家。中国石墨资源也较丰富，多半是鳞片和隐晶石墨。由于石墨矿品位不高,需经选矿和提纯，常用的浮选法(石墨为疏水性)和重选法(石墨相对密度小，为1.9～2.3)，可使成品中的含碳量达90%,有些制品还需采用化学提纯,使含碳量提高到97%～99%或高温提纯至99.9%。
3、无定形碳：碳原子排列无序，或构成的晶粒过小。煤、天然气、石油或其他有机物在1000℃左右碳化得到的无定形碳是多孔材料，其表面积很大。产品有炭黑、活性炭等。
地弹簧门安装步骤简介
2018-12-24 09:27:24
地弹簧门有五条缝隙，如果安装精度有差，将影响其外观效果和保温密封性能。不仅在制作过程中需要注意精度，安装质量也是一个重要指标，门框、门扇的对角线查、外形尺寸公差都必须要符合要求，以下简单介绍一下安装步骤。 1、画线，使地弹簧转轴中心与门夹转轴重合。 2、根据说明书和实物在地面开孔，孔的大小要与地弹簧壳体配紧，不能松动。 3、将地弹簧放入开好的孔内摆正。 4、抬起装好门夹的门扇，使地弹簧的转轴插入门扇的转轴孔内。 5、调节地弹簧三个方向的螺丝。保持门扇垂直，及上下转动轴心重合。 6、调节关门的速度。删除
高功能不锈钢介绍以及用途
2018-12-12 09:41:49
钢的强化通常是为了适应社会需求而发展起来的，其强化的方法很多，在理论方面也有许多说明。强化的要求对具有优良耐蚀性的不锈钢也不例外。钢的强化可以使板厚减薄，结构件轻量化，寿命也可提高。2000年6月修改了建筑标准法施行令，规定不锈钢可用于钢结构．JIS C 4321建筑结构用不锈钢作为一般结构材使用己被认可。当今，由于使用环境十分苛刻以及节能和环保等多方面的问题，要求不锈钢的强度水平要高且多样化。 钢的变形主要是“位错”的运动，所谓“位错”就是指结晶体内存在的缺陷，通常在退火状态约存在(1010-1012)／m个。若阻碍这种位错的运动就难以发生变形，因此钢就被强化。
这种阻碍位错运动，使钢强化的方法有固溶强化。析出强化、加工硬化(位错强化)、马氏体相变的强化和晶粒细化的强化等。
实际上都是复合利用各种方法，根据需要进行不锈钢开发的。本文将对各强化机理进行简单说明并介绍强化不锈钢的使用例。
固溶强化就是在纯金属中固溶进合金元素，即在母金属的晶格的原子间隙进入其他的合金元素(侵入型)或替换母金属的原子(置换型)和使母金属的晶格发生歪扭，由于这种歪扭在晶体内产生应力场，阻碍了位错运动，而使强度提高。实际上不锈钢就是铬和镍对铁固溶的合金，可以说已经处于固溶强化的状态，但是铬和镍对铁的固溶强化作用不是很大，侵入型元素C、N对固溶强化的作用最大。
在SUS 304中固溶氮而达到高强度化的材料有SUS 304N1(0．Ⅱ-O．25％N)和SUS 304N2(0．15叫．30％N)。与SUS304的0．04x氮量比较是2-7倍的氮含量，在固溶化状态的强度达到SDS 304的15-2．0倍以上，在JIS G 4305的固溶化状态下的力学性能规定，SUS 304的屈服强度在205N／~以上，而SUS 304N1在275 N／m／以上，SUS 304N2在345 N／mm／以上。这些加氮的强化钢被广泛用于结构用强度构件。
固溶强化不仅使常温下的强度增加，而且作为提高高温强度的方法也是有效的。因此，与其他强化方法相比，受焊接的热影响作用小，是确保焊接处特性的最佳强化方法。
为了改善利用图述的加工硬化的SUS 301(17Cr-7Ni)的焊接处的耐蚀性而开发了低碳型SUS 301L，为了保持焊接处的强度，在该钢中固溶了o．2q6以下的氮量，该钢作为铁道车轨用材非常普及。
固溶元素对Cr-Ni奥氏体系不镑钢
0．2％屈服强度的影响
这是在母体金属中形成析出物(碳化物、氮化物、金属间化合物等)使其强化的方法，析出物具有阻碍位错运动的作用。在母相呈微细弥散分布状态，最能提高强度。
钢中合金元素的固溶度因温度而不同，利用这一特点而使钢析出强化。众所周知，PH型不锈钢就是这种析出强化钢，在JIS C 4304中，根据固溶化状态下的基体组织已注册的有马氏体系和半奥氏体系两种析出硬化型不锈钢。
马氏体系的17-4PH不锈钢、SUS 630(17Cr-4Ni)约含4．0n Cu，在约1050qC高温下，铜原子固溶于奥氏体相中，在冷却过程转变成过饱和含铜马氏体组织，此后在450-480摄氏度，经1－4小时的析出硬化处理，使富铜析出物在马氏体基体中弥散析出而强化。其硬度在固溶化热处理时为350HV．在析出硬化处理时为450HV。SUS 630是强度和耐蚀性(耐蚀性与304系不锈钢相同)兼备的材料，用于弹簧材，航空结构材、刀具和压合板的压板等。
半奥氏体系的FH不锈钢是强度与加工性兼备的特殊钢种，在SUS 301中加A1的17-7PH不锈钢、SUS 631(17Cr-7Ni-1．2A1)在固溶化处理后的常温下具有加工性优良的奥氏体系组织。固溶化处理后，在950摄氏度进行10分钟的热处理，使碳的固溶量变化，提高马氏体相变点(Ms点)。接着在Ms点(约－70摄氏度)附近冷却，形成马氏体组织(RH950处理)。另外，还有在固溶化处理后用冷加工方法引起马氏体相变的方法(CH900处理)。形成马氏体后在510摄氏度附近加热进行析出硬化处理，析出NiAl，在奥氏体状态其屈服强度约为280 N/平方毫米，析出硬化处理后达到1520-1790 N/平方毫米。
对形状复杂构件的成形要求加工性，也要求满足强度的要求。但是，在成形加工时必须注意因硬化处理而发生的尺寸变化。
☆加工硬化的强化
钢变形时给结晶加上了剪断应力，在位错运动的同时，给结晶导入了大量的位错。加工硬化加工轧制和拔丝这种塑性变形使晶体内的位错密度增加，是强化钢的方法。这种加工硬化作用奥氏体系比铁素体系大得多。
在18Cr-8Ni组成的亚稳定奥氏体系，因位错密度增大的硬化和马氏体的生成(加工引起相变)容易得到高强度。
利用加工硬化的材料称硬化材，其强度可根据轧制率的变化按H(硬级)、3／4H和1／2H的强度水平划分，SUS 301(17Cr-TNi)硬化材在家庭电器机械的压簧和汽车的引擎垫圈、通信机械的连接器材等板弹簧制品方面使用非常普及。由加工硬化引起的马氏体具有磁性，所以SUS 301和SUS 304的硬化材也有磁性。
非磁性的弹簧用材料有含高锰的不锈钢AISl205(17Cr-15Mn-1．5Ni-O．35N)，该钢是用锰取代了SUS 301中的镍，由于其性质的不同，可以固溶更多的氮。就是说，可以得到前述的固溶强化的效果。在固溶化处理状态下SUS 304的硬度约1801tV，而AISl 205的硬度约2701]V，再进行加工时可发现显著的加工硬化特性。所有钢种随着压下率增加的同时，硬度也上升。
☆晶粒细化的强化
人们早己知道晶粒大小影响金属强度。
铁素体晶粒大小对退火的软钢屈服强度的影响，可以看出晶粒直径d与屈服强度间有着直线关系，晶粒越细屈服强度越高。这种屈服强度与晶粒大小间的关系称霍尔佩琪法则，因变形在晶粒内运动的位错在晶界其运动被阻，所以晶界大量存在的细晶粒材料，其强度很高。
前述的固溶强化、析出强化及加工硬化若过分提高强度，则会使韧性受损。所以，有时根据加工、使用条件使强度有一定限制。另一方面，当晶粒细化时不但不损坏韧性，而且还能提高强度。
现在，对钢铁材料的晶粒细化的研究非常盛行，并以“超级金属的技术开发。为题进行着开发，通常不锈钢的晶粒直径为数十微米，但在这些课题中正在研究一种制造方法，使金属晶粒有1／100到数百毫微米(nm)，例如，晶粒直径为300nm的奥氏体系不锈钢其拉伸强度为1100 N／mm2，约是通常粒径材料的2倍。为了能在不损害韧性的前提下得到高强度，对这种方法寄予了很大的希望。
在JIS规定的不锈钢中存在具有微细组织的不锈钢，这是把不同组织复合的双相系不锈钢。
SUS329J4L(25Cr—6Ni—3Mo—N)具有在铁素体母相中分布着岛状奥氏体相的组织，由于为复合组织故各组织很细微。另外，由于加入了氮使之固溶强化提高了强度，耐点蚀性也得到改善。由于晶粒细化和固溶强化的复合作用，使得双相钢的屈服强度等强度特性好于奥氏体系和铁索体系。抗应力腐蚀裂纹的铁素体系和高强度奥氏体系的各种特性的不锈钢，可用于贮水柜、原油、含硫天然气油井管和液化产品专用船的管等腐蚀强的环境。
☆马氏体相变的强化
在不锈钢中具有最高硬度的SUS 440(2(13Cr-IC)(640-700[1V)属于马氏体系不锈钢，马氏体组织的结构非常微细，而且在其内部存在高密度的位错，若使碳过饱和固溶还能提高强度。另方面，经过最后的回火处理可以得到碳化物等析出物弥散细微分布的组织。马氏体系不锈钢用固溶碳量和加火处理可以调整其强度。
例如，SUS 420J2(13Cr-O．3C)从i000~C的高温奥氏体区急冷时，发生固溶0．3％C的马氏体相变，再经回火热处理就会使碳化物等析出物呈微细弥散分布。其强度可达到约550HV。SUS 420J2和SUS 420J1(13Cr—0．2C)与SUS 410(13Cr-O．1C)一齐用作发电设备和化工设备等结构材料。
表1表示称作高强不锈钢的代表钢种的组成、用途及它们的强化机理和强度水平。钢种系统钢种概略组成性质和用途强化机理硬度HV
奥氏体系AISI 20517Cr-15Mn-1.5Ni-0.4N非磁性弹簧、金属垫圈固溶强化＋加工硬化 SUS 30117Cr-7Ni铁道用车轨、一般弹簧加工硬化260-420SUS 301L17Cr-7Ni-N-低C铁道用车轨固溶强化＋加工硬化 SUS 304N118Cr-8Ni-N结构用强度构件固溶强化220-250SUS 304N218Cr-8Ni-N-Nb奥氏体－铁素体系SUS 329J125Cr-4.5Ni-2Mo兼备耐SCC性强度晶粒细化强化250-280SUS 329J4L25Cr-6Ni-3Mo-N-低C马氏体系SUS 41013Cr一般用途、刀具马氏体强化370-450SUS 420J113Cr-0.2C滑轮机叶片马氏体＋固溶强化520-580SUS 420J213Cr-0.3C刀具、喷嘴、阀座、活门、直尺SUS 440C13Cr-1C不锈钢中最高硬度、喷嘴、轴承640-700
析出硬化系SUS 63017Cr-4Ni-4Cu-Nb轴类、滑轮机购件、压合板压板、钢带析出＋马氏体强化400-500SUS 63117Cr-7Ni-1Ae弹簧、洗涤机、机器部件、高温弹簧 除表1外各公司还开发了保持耐蚀性的各种高强度材料，这些材料的强度水平是多样的，必须根据用途选择耐蚀性、加工性、高温特性及抗氧化性等最佳组合的不锈钢。
螺纹钢的生产工艺和用途
2018-12-11 14:37:54
一、螺纹钢的生产工艺 螺纹钢是表面带肋的钢筋，亦称带肋钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。带肋钢筋的公称直径相当于横截面相等的光圆钢筋的公称直径。钢筋的公称直径为8-50毫米，推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40毫米。带肋钢筋在混凝土中主要承受拉应力。带肋钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地 承受外力的作用。带肋钢筋广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。
螺纹钢是由小型轧机生产的，小型轧机的主要类型分为：连续式、半连续式和横列式。目前世界上新建和在用的以全连续式小型轧机居多。当今流行的钢筋轧机有通用的高速轧制的钢筋轧机和4切分的高产量的钢筋轧机。 连续小型轧机所用坯料一般是连铸小方坯，其边长一般为130~160mm，长度一般在6~12米左右，坯料单重1.5~3吨。轧制线多为平-立交替布置，实现全线无扭转轧制。根据不同坯料规格和成品尺寸有18、20、22、24架的小型轧机，18架为主流。目前，棒材轧制多采用步进式加热炉、高压水除鳞、低温轧制、无头轧制等新工艺，粗轧、中轧向适应大坯料及提高轧制精度方向发展，精轧机主要是提高精度和速度（最高18m/s）。产品规格一般为ф10-40mm，也有ф6-32mm或ф12-50mm的。生产的钢种为市场大量需要的低中高碳钢、低合金钢；最高轧制速度为18m/s。其生产工艺流程如下： 步进式加热炉 →粗轧机 →中轧机 →精轧机 →水冷装置 →冷床 →冷剪 →自动计数装置 →打捆机 →卸料台架二、螺纹钢的特性与质量 1、螺纹钢的分类 螺纹钢常用的分类方法有两种：一是以几何形状分类，根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型，如英国标准（BS4449）中，将螺纹钢分为 Ⅰ型、Ⅱ 型。这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。二是以性能分类（级），例如我国标准（G B1499.2-2007）中，按强度级别（屈服点/抗拉强度）将螺纹钢分为3个等级；日本工业标准（JI SG3112） 中，按综合性能将螺纹钢分为5个种类；英国标准（BS4461）中，也规定了螺纹钢性能试验的 若干等级。此外还可按用途对螺纹钢进行分类，如分为钢筋混凝土用普通钢筋及钢筋混凝土用热处理钢筋等。 我国的钢筋混凝土用热轧带肋钢筋按国家标准，牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti）、HRB500三个牌号。 2、螺纹钢的规格和质量 螺纹钢的定货原则一般是在满足工程设计所需握紧性能要求的基础上，以机械工艺性能或机械强度指标为主。 规格：螺纹钢的规格要求应在进出口贸易合同中列明。一般应包括标准的牌号（种类代号 ）、钢筋的公称直径、公称重量（质量）、规定长度及上述指标的允许差值等各项。我国标准推荐公称直径为8、10、12、16、20、40mm的螺纹钢系列。各项质量要求应满足GB1499.2-2007《热轧带肋钢筋》的要求。 外观质量：①表面质量。有关国家标准中对螺纹钢的表面质量作了规定，要求端头应切得平 直，表面不得有裂缝、结疤和折迭，不得存在使用上有害的缺陷等；②外形尺寸偏差允许值 。螺纹钢的弯曲度及钢筋几何形状的要求在有关国家标准中作了规定。如我国国家标准规定，直条钢筋的弯曲度不大于6mm/m，总弯曲度不大于钢筋总长度的0.6%。钢筋混凝土用热轧带肋钢筋牌号和化学成分：牌号 化学成分（% ）C Si Mn P S CeqHRB335 0.25 0.8 1.6 0.045 0.045 0.52HRB400 0.25 0.8 1.6 0.045 0.045 0.54HRB500 0.25 0.8 1.6 0.045 0.045 0.55化学成分检验： （1）检验方法：对上述化学成分进行检验分析时常用的标准检验方法如下： GB/T223、JISG1211?1215、BS1837、BS手册19等。 （2）成分指标：考核螺纹钢成分含量的指标主要有：C、Mn、P、S、Si等项，牌号不 同，含量各有差别，其大致范围为：C（0.10～0.40%）、Mn＜1.80%、P＜0.050 %、S＜0.050%、Si（0.60～1.00%）。 机械性能检验： （1）性能指标：考核螺纹钢机械性能的检验项目包括拉伸试验（抗拉强度、屈服强度、延伸率）、弯曲试验（一次弯曲及反弯曲）。
（2）检验方法：①拉伸试验方法：常用的标准检验方法有GB/T228-87 、JISZ2201、JI SZ2241、ASTMA370、ГОСТ1497、BS18等；②弯曲试验方法：常用的标准检验方法有GB/T232-88、JISZ2248、ASTME290、ГОСТ1401 9等。 螺纹钢一般是裸装捆扎交货，存放时要注意防潮，锈蚀对螺纹钢的性能将产生不良影响。三、螺纹钢的用途
螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大从高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料。 随着我国城镇化程度的不断深入，基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢的需求强烈。钢筋混凝土结构仍然是当前及未来相当长时期内我国建筑的主要结构形式。因此，可以预期螺纹钢需求量和产量仍将保持较高水平。 据统计，我国建筑业用钢量约占钢材消耗总量的50%左右。建筑业作为资源消耗量较大行业之一，要实现可持续发展，就必须调整建筑材料消耗结构，大力应用高强钢筋和高性能混凝土，走节约型发展道路。如果能够将目前使用的钢筋和混凝土提高一个强度等级，则可以给社会带来巨大节约。 根据测算，如果能够按照规范的要求，将钢筋混凝土的主导受力钢筋强度提高到400-500N/mm2，则可以在目前用钢量的水平上节约10%左右。
弹簧钢丝用途
