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合金鋼:性能,加工和應用
發布者:隆繼集團(Longji Group)發布時間:2021-04-24 15:57

合金鋼:性能,加工和應用(16mncrs5



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合金鋼是一類鋼,除碳外,還與其他元素(從1 wt。%到50 wt。%)合金化,這些元素用于增強材料的各種性能[1]。

這些元素通常包括錳,鎳,鉻,鉬,釩,硅和硼。較少見的元素包括鋁,鈷,銅,鈰,鈮,鈦,鎢,錫,鋅,鉛和鋯。

在這里,您將了解:

  • 合金鋼的類型
  • 合金鋼的性能
  • 合金鋼的生產加工
  • 合金鋼的應用及應用領域

合金鋼的類型

合金鋼有多個子類別。這些包括:

  • 低合金鋼

  • 高強度低合金(HSLA)鋼

  • 高合金鋼

  • 不銹鋼

  • 微合金鋼

  • 先進的高強度鋼(AHSS)

  • 馬氏體時效鋼

  • 工具鋼

低合金鋼通常包含少于8 wt。%的非鐵元素,而高合金鋼則包含超過8 wt。%的非鐵元素[2]。與碳鋼相比,兩者通常都具有優越的機械性能[3]。

合金鋼的性能

合金鋼可以包含多種元素,每種元素都可以增強材料的各種性能,例如機械耐熱性和耐腐蝕性。少于5 wt。%的少量添加元素往往會改善機械性能,例如增加淬透性和強度,而最多20 wt。%的較大添加量則增加了在高溫或低溫下的耐腐蝕性和穩定性[2]。

下表總結了在鋼中添加各種元素的效果以及典型的重量分數([2])。

 

元素

象征

重量

功能

0.95–1.30

氮化鋼中的合金元素

提高可加工性

0.001–0.003

提高淬透性

0.5–2.0

提高淬透性

4–18

耐腐蝕性能

0.1–0.4

耐腐蝕性能

帶領

鉛含量

提高可加工性

0.25–0.40

防止與硫結合的脆性

> 1

增加淬透性

0.2–0.5

抑制谷物生長

2–5

12–20

增加韌性

提高耐腐蝕性

0.2–0.7

增加強度和淬透性

2個

提高屈服強度(彈簧鋼)

更高%

增加磁性能

小號

0.08–0.15

改善切削性(自由切削鋼性能)

降低鉻鋼的馬氏體硬度

鎢絲

w ^

增加高溫下的硬度

伏特

0.15

在保持延展性的同時增加強度,促進細晶粒結構

 

總體而言,與相比,合金鋼可表現出更高的強度,延展性和韌性。然而,缺點是合金鋼通常具有較低的可機械加工性,可焊接性和可成形性。

生產加工

合金鋼的合金化和加工方法取決于所需的結果。首先將所需的元素組合在1600°C以上的熔爐中熔化8至12個小時。然后將鋼在超過500°C的溫度下退火,以去除雜質并改變其物理和化學性能[4]。

接下來,在重復進行退火和除氧化皮處理之前,先用氫氟酸將退火處理產生的氧化皮(氧化鐵的混合物)從鋼表面去除。最后,將鋼熔化并澆鑄成軋制和成形為最終形式。
 

應用與實例

由于術語“合金鋼”涵蓋多種類型的鋼,因此其應用范圍很廣。

低合金鋼由于其極高的強度,可加工性,成本效益和可用性而被廣泛用于各種行業。它們存在于軍用車輛,建筑設備,船舶,管道,壓力容器的石油鉆井平臺和結構部件中。示例包括HY80HY100。

高合金鋼制造起來可能昂貴并且難以加工。盡管如此,它們具有優異的硬度,韌性和耐腐蝕性,使其成為結構部件,汽車應用,化學加工和發電設備的理想之選。高合金鋼的示例包括等級HE,HF,HH,HI,HKHL。

 

合金鋼.jpeg

事實速覽:

合金鋼是通過將碳素鋼與一種或多種合金元素(例如錳,硅,鎳,鈦,銅,鉻和鋁)結合在一起制成的。

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