❶ 合金钢是什么材质合金钢都有哪些优点
在装磨嫌修建筑中用到的建材有很多,合金钢就是其中一种,也有一些人对此可能不太了解下面就来给大家介绍一下合金钢是什么材质,合金钢都有哪些优点,一起来了解一下吧。
一、合金钢是什么材质
合金钢主要是由除了碳和铁以外的材质加上合金元素组成的,如铜、锰、铝、钛、稀土等等材料。这种钢材具有很高的强度,且有着不错的防腐蚀、耐高低温、耐磨以及无磁性的性能,所以它的寿命是比较长久的。
二、合金钢都有哪些优点
1、合金钢有着比碳钢更高的强度和韧性,而且它的强化效果随组织不平衡程度的增大而趋于明显,就和退火态合金钢的强度并不比碳钢有很大的优越性,而在正火态,合金钢的强度比碳钢明显增加,经淬火、回火后,合金钢的强化效果显著。
2、合金钢的淬硬性主要取决于含碳量,与相同碳量的碳钢相比略有提高,但合金钢的淬透性与回火稳定性明显提高,所以合金钢适于不锈钢工衫链程中制造截面尺寸大,要求获得较厚淬硬层,或要求强度,硬度,塑性,韧性较高的钢件,而且合金钢淬火时冷却速度可比碳钢缓慢,不易变形,开裂,这对于形状复杂或要求变形小的零件是特别有利的。
3、有的合金钢还有着很好的热硬性以及其他特殊性能,如耐热,耐蚀,抗磨以及磁性等。
4、合金钢价格较贵,成型工艺及热处理工艺也较复杂,所以在满足使用要求的前提下,应该优先选用碳素钢,可是对于尺或游孙寸大,形状复杂,要求强化性能高,精度高的不锈钢零件,或要求热硬性及其他特殊性能的零件,仍应采用合金钢。
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❷ 汽车材料选择合金钢的原因
用铝、还是用钢?”这个问题始终困扰着汽车工程师。铝合金一度威胁到汽车工业内钢铁在过去所扮演的领导地位,如果以铝和制造钢的原料铁来相比,不但重量减轻了一半,抗腐蚀性也更优于钢,但是铝的价格也相对昂贵,且在制造和维修上都很困难。因此近年随着超轻型高强度钢板的问世,也使得铝合金的优势部分丧失。相对于铝合金,不少汽车制造商更加倾向于选择高强度碳钢来替代普通钢材,不过铝和钢之间的战争,可不会就这么轻易结束。
●车用铝合金零件比重显著增加
虽然消费者对于车辆安全性的要求越来越高,然而整个社会对于环保节能的呼声也相对提高,因此也使得汽车制造商们不得不寻求更坚固、更轻薄的造车原料,而铝与钢之间的战争也正由此展开。
要制造一辆普通中型汽车必须耗去725公斤的钢和铸铁,还要再加上350公斤的冲压钢板。相比之下,铝合金在一款欧洲汽车内的所占重量,则是从1990年的50增加到2005年的131.5公斤(多数仍用于发动机内部件与气缸缸体),而且预计到了2010年还会再增加25公斤。跟制造钢原料的铁相比,铝的重量不仅减轻了一半,其抗腐蚀能力也更优于钢,种种特质也使得铝更加受到汽车工程师们的青睐。
『奥迪A8的全铝车身结构 』
在今天的汽车历史中,已经出现过不少使用全铝合金打造车身的市售车,包括本田的超级跑车NSX以及奥迪为了彰显技术实力而推出的小型车A2,而目前在市面上仍在销售的车型则有奥迪A8、R8和捷豹XJ是采用全铝合金车身。其中捷豹XK更是将铝合金技术与轻量化优势发挥到极致,不仅车身零件结合总数从5,189个降至2,761个,车身刚性更一举提高了48%,同时还大幅瘦身达到90kg的效果(从1685kg减重至1,595kg)!
『捷豹XK采用铝合金技术,大大降低了车身重量,提升了操控性能 』
全新XK车系的功率输出仅比起旧款车型小幅增加6hp,达到300hp的最大功率,但是在瘦身有成之后的重量/功率比,再加上悬吊系统的改良,换来的却是平易近人、更加灵巧的操控与驾驭感受。目前捷豹车厂的销售量12万570辆与15年前被福特收购前相比,呈现倍数成长。
●高强度钢材迎战铝合金
铝合金的异军突起让车用钢铁供货商们倍感压力,因此他们也决定统一采取行动以对抗铝的威胁。早在1995年,便已有32家跨国钢铁生产厂商联合提出了“超轻碳钢车身”的概念,这种采用高强度钢材所制造的车身实现了更薄和更轻的结构,能使车身重量减轻达25%!轻薄化的车身确实提高了高强度钢材的销售数字,同时钢铁厂还对外宣称,这种材料还有另一大好处,也就是让汽车在EuroNCAP碰撞测试中得到更高的分数!
欧洲新车评测系统(European New Car Assessment Program)中的碰撞测试,目前已经发展成为是欧洲新车量产前的必要程序,也早已成为消费者在购车时重要的一项参考依据,当今一款新车要想获得“不差”的安全声誉,得要在碰撞测试中得到4至5颗星的评分。
根据沃尔沃安全中心工程师Marten Levenstam介绍,钢材质量的提高使得汽车业者能够制造出更具安全性的车身结构,并且还不增加车身重量。“您能用普通钢材构成撞击力道吸收区,用高强度钢构成超级安全的乘坐区!”Marten Levenstam说,经得起强力撞击的车型,才能得到NCAP更优异的评分,所以这对于汽车制造商们来说显然颇具吸引力。
由于欧盟修改了汽车废气排放中的二氧化碳含量标准,将其限制在每公里130克,使得汽车设计师们的注意力也随之转移到能减轻车身重量的钢合金上。普通钢板的厚度通常为0.7到0.75mm,而今日的超强度钢板厚度则仅有0.65mm甚至更薄,新款欧宝赛飞利的发动机盖钢板便只有0.6mm厚!
钢铁生产厂商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH与咨询公司Arthur D. Little的分析结果得出了一个发人深省的结论:仅仅减轻车身重量就能节省约5%的燃油,并且通过这样的方式来提高油耗表现,只需在每辆车上增加212欧元(约为2200人民币)的成本以购买高强度钢材。现有的省油科技包括可变气门与进气岐管、涡轮增压和汽缸间歇功能等,却绝对无法达到5%的节油效果,而且降低车身重量,还可有效减轻刹车系统的负荷并提高发动机效能。
●铝合金的技术瓶颈
钢铁生产厂商Arcelor-Mittal认为,采用高张力钢板来减轻车身重量是比较经济的选择,他们也预料随着高张力钢板达到更高的经济规模,市售车的重量亦能够进一步减轻。尽管铝合金生产厂商无法反驳这一点,但是他们却用另一种观点对其提出质疑:如果想要降低二氧化碳的排放量,考虑到汽车的生命周期和资源回收性(铝的回收比例高于钢铁),铝显然优于钢!
『宝马5系的车身结构,钢制车身和铝制车首』
除了奥迪和捷豹之外,对于推出“全铝合金车款”有兴趣的车厂至今仍寥寥无几。宝马制造了铝钢材料混用的车身结构,但是首要原因却是基于平衡车身前后配重以提升操控性。宝马5系即是钢制车身和铝制车首(主要在发动机盖)的结合体实例,而X5仅在车身前半部用上了少数铝合金零件,其整体结构仍为钢制。
不过仅仅是这种混合结构,就已经使得制造成本增加了25%,而这还不是让车厂头痛的唯一原因,因为铝在受热后体积大幅膨胀的金属特性,更使得铝制车用零件的制造难度大大增加,在焊接车身时必须使用特制夹钳,并采用特殊工艺才能将铝制零件固定在特定位置。包括通用汽车在内的国际性大车厂仍无法将铝合金广泛应用在旗下各车型上,主要原因就是考虑到处理铝制零件的特殊设备无法在遍布全球的组装厂与维修点广泛普及
❸ 合金钢和碳钢比较组织上有什么不同,性能上有何差别,使用上有什么优越性
合金钢:是两种元或两种元以上的金属的组成的,在性能上比碳钢具有更无法内超越的能力,若合金钢加入钛容金属用于菜刀,市场的看到所谓的 不锈钢。比起一般的菜刀,价格更不菲。而碳钢只是含碳量为:0.0218%-6.69%之间,之间我们成为碳钢,其组织有奥氏体、马氏体等,相比合金钢组织更粗糙、晶体致密度更加的小,更多的表现为各项异性,更容易出现面缺陷、点缺陷之类的影响。
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❹ 为什么比较重要的大截面的结构零件入重型运输机械和矿山机械的轴类,大型发电转子等都必需用合金钢制造
在钢中适当加入其他金属,形成合金,可以改善钢的很多性能。
例如,加铬可以增加淬透性,增加淬火深度,小淬火变形。
加钒可以细化晶粒,增加韧性。
其实锋渣派现在不只您说到的零银贺件,小到虎钳、扳手、螺丝刀等都通过使用合金材料来提高梁李产品性能。
❺ 什么是合金钢 特点是什么
什么是合金钢
在钢里边除正常元素外,还加有其他元素的钢,叫合金钢,如加有锰(Mn)、矽(Si)、钒(V),铝(MO),铁(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、硼(B)、磷(P)、稀土(Re)等。在钢里加入一种或几种元素后,
钢的性能会发生变化,从而具有一般碳钢所没有的睁谨特性,如强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温等。
合金钢按其性能,可分为四类:
(1)结构钢:强度高、塑性和韧性好,焊接和机械加工性能好。可用于制造压力容器、车辆、船舶、桥梁、油管等比较重要的结构件。
(2)耐腐蚀钢:耐腐蚀能力较强,塑性良好,焊接性能尚好。可用于制造石油、化工、船舶、海上采矿设备等。它能耐硫化氢、海水、大气酸、堿等介质的腐蚀。
(3)低温钢:在一40-253℃的低温下,能保持原来的性能。可用于制造空气分离设备、石油分离设备及各种低温压力容器等。
(4)耐热钢:在高温下具有高温强度和抗氧化性能。一般用于制造环境温度高的机械部件和各种设备。
合金钢按其元素卖正含量的多少,又分为低合金钢和高合金钢两种:
(1)低合金钢:含合金元素比较少,焊接性能较好,与低碳钢相似。焊接前后,一般不需要采取特殊工艺措施,用焊接低碳钢的方法,选用低碳钢焊悉配基条或与焊件成分近似的焊条焊接就可以。
(2)高合金钢:含合金元素偏高,焊接时有困难。焊接方法和工艺措施,一般不需要采取特殊工艺措施,用焊接低碳钢
在装修设计中,我们也要知道什么是合金钢,它的特点是什么。
❻ 合金钢的作用
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳含量超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
❼ 简述合金钢的应用范围
合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大,机械制造业需要解决钢的加工切削问题,1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢,将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥;由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着工程技术的发展,要求加快机械的转动速度,1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢,进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展,是适应了社会生产力发展的要求,特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。
20世纪20年代以后,由于电弧炉炼钢法被推广使用,为合金钢的大量生产创造了有利条件。化学工业和动力工业的发展,又促进了合金钢品种的扩大,于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢,1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝,到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代,主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代,由于航空工业和火箭技术发展的需要,出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种,如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后,许多冶金新技术,特别是炉外精炼技术被普遍采用,合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展,又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号,数万个规格,合金钢的产量约占钢总产量的10%,是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。
❽ 什么叫合金钢
合金钢是将碳素钢与一种或几种合金元素结合在一起制成的。
合金元素有锰、硅版、镍、钛、铜、铬和铝权等。
添加这些金属能生产出常规碳钢所没有的特定性能。
这些元素以不同比例/组合添加,使材料具有不同效果,例如增加硬度、增加耐蚀性、增加强度、改善可成形性,此外,焊接性也会改变。
合金钢最重要和最理想的变化是:
*淬透性增强。
*耐腐蚀性增强。
*保持硬度和强度。
*几乎所有合金钢都需要进行热处理,以发挥其最佳性能。
合金元素及其作用:
铬:增加硬度、增加韧性和耐磨性。
钴:用于制造切削工具;改善了热硬度。
锰:提高表面硬度、提高抗应变、锤击和冲击的能力。
钼:增强强度、提高抗冲击和耐热性。
镍:提高强度、韧性、提高耐腐蚀性。
钨:增加硬度并改善晶粒结构,提供改进的耐热性。
钒:提高强度、韧性和抗冲击性,改善耐腐蚀性。
铬钒:大大提高了拉伸强度,它坚固,但容易弯曲、切割。
最常用的合金等级:
4140:铬钼钢
4340:镍铬钼钢
6150:铬钒钢
8620:HSLA-镍-铬-钼钢
❾ 合金钢一般用于什么场合
一般用于性能要求比较高的地方,如轴类、模具类、弹簧类等等。
❿ 为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类,大型发电机转子等都必须用合金钢制造
原因不外乎就是强度和损耗这两个问题,合金刚基本上从强度和耐损耗不论哪个方向超过碳钢太多。碳钢用手锯都可以锯断,而合金钢不行,很容易知道。