钢铁材料的特点
https://www.wendangku.net/doc/d88604578.html,/
钢铁材料的特点
在经历了代用材料的强烈冲击后，人们通过对各种材料的比较，认识到在目前钢铁材料仍然是量大面广的材料。在可预见的未来，还没有任何一种材料能够全面取代钢铁材料，钢铁材料仍将是人类社会占据主导地位的最重要的结构材料，是人类社会和经济发展的物质基础。与其他材料相比，钢铁材料具有以下显著特点:
(1)良好的综合力学性能。钢铁材料组织性能调幅范围非常宽，目前钢铁材料的强度范围在几百至几千兆帕内，并且具有良好的塑性和韧性，可以很容易地将其加工成任意形状，满足各领域的需求，是机械系统的首选材料。
(2)质量稳定，价格低廉。钢铁材料是相对比较成熟的材料，人类对钢铁材料的研究与利用已有1500多年的历史。在钢铁材料设计、生产管理以及组织性能控制等方面积累了丰富的经验。钢铁材料的产量目前仅次于水泥，且质带稳定，价格低廉。
(3)资源丰富。钢铁材料的最大特点是资源丰富，其分布遍及世界各地，在地壳中含有约4.2%(质量分数)的铁，为人类社会可持续发展奠定了基础。
(4)回收率高。钢铁材料的回收率可达到90%以上。回收材料的使用不单单是钢铁资源的循环使用问题，使用回收材料还可以降低Co:的产生，有利于环境保护。钢铁材料作为国民经济的基础材料，其加工、使用以及回收处理要考虑到对环境的影响。由于钢铁材料在今后相当长的时间内仍是最重要的结构材料，并且其性能大有潜力可挖，因此，钢铁材料不仅关系到国家的经济发展，同时也起到了维护国家安全的重要作用。钢铁材料应用几乎涉及人类社会各个领域，高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、高速船舶、石油开采和长距离油气输送管线、大型储存容器、工程机械、精密仪器、航空航天、高速铁路、能源设施等国民经济的各个领域都需要综合性能优异、使用寿命长以及成本低的钢铁材料。此外，人类社会的发展对钢铁材料的生产、加工、使用和回收等环节提出了节约能源、节约资源、满足可持续发展战略的要求，因此在保持钢铁材料低成本和易回收等特点的基础上，提高钢铁材料的强度和寿命，开发新一代钢铁材料引起了世界各国的高度重视。
本文来自:https://www.wendangku.net/doc/d88604578.html,/
金属材料化学分析操作手册
金属材料化学分析操作规程汇编 第一部分 黑色金属材料的分析 钢钢铁铁中中碳碳硫硫的的分分析析 一．原理 CS ——280微机碳硫自动分析仪原理：金属式样中各种状态碳和硫的化合物，在KHD —400高速自动引燃炉中与助溶剂一起，通入纯氧加热产生CO2及SO2气体：C-O2—CO2；S —O2—SO2，这两种气体先经过硫吸收杯除硫（SO2在此处被吸收），剩下的CO2气体在碳吸收器内被KOH 溶液吸收。 分析方法： 碳：气体容量法；硫：碘量法。 二．助溶剂与试剂 助溶剂：硅钼粉，锡粒（高纯），纯铁助溶剂 试剂：氢氧化钾，酸性水，碘酸钾，可溶性淀粉（以上试剂均为分析纯） 三．操作步骤 1．清扫KHD —400自动引燃炉。 2．打开“电源”及“控阀”开关。 3．选择标准校正标尺： 3．1按“准备/（2）”键，将有助溶剂及标样的坩埚放入炉体，升上炉体。 3．2按“启动”按钮。 3．3待蜂鸣器鸣叫六声，将碳标尺及硫标尺校正到相应标样的含量处。 4试样测试： 4．1将盛有助溶剂及式样的坩埚放入炉体，升上炉体。 4．2按“启动”按钮。
4．3待蜂鸣器鸣叫六声后，直读该式样的百分含量。 四．注意事项： 1．氧气压力要按照说明书上的压力指标调整。 2．及时除尘。 碳碳钢钢及及一一般般低低合合金金钢钢的的连连续续分分析析 试样溶液的制备 试剂： 1．硝酸：（1+3） 2．过硫酸铵：（15%）需当日配置 溶样： 称取试样1.0克于250毫升锥形瓶中，加硝酸（1+3）50毫升，加热溶解后，加过硫酸铵15毫升，煮沸2分钟，流水冷却至室温，于100毫升容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，分液。 硅硅的的测测定定（（硅硅钼钼蓝蓝光光度度法法）） 一．方法提要： 试样用酸溶解后，硅变成正硅酸，在一定酸度范围内正硅酸与钼酸铵作用生成可溶性硅钼黄杂多酸，在草酸存在下，用硫酸亚铁铵还原成硅钼蓝借以进行光度测定。 二．试剂： 1．钼酸铵：（5%） 2．草酸：（0.625%） 3．硫酸亚铁铵：（6%），每100毫升溶液中加入硫酸（1+1）6滴。
各类钢材及其分类
各类钢材及其分类 各种不同类型的钢用在工业建设工程可分为编码系统与汽车工程学会/倡议是美国一般的四位数ABXX地点： A和B -号码确定的关键因素，合金钢材，其内容中的数据量的百分比。 第XX号-表示的百分比重量碳钢乘以100 。 这意味着钢铁确定为1045年包含0.45 ％重量的碳的化学成分。 当信乙之间出现的前两个和最后两个数字表明，该钢的硼含量至少0.0005 ％的重量（硼，如钢在非常低的水平，有利于回火钢，增加阻力）。 当碳含量超过1 ％，该系统允许使用5位数。银钢，主要用于生产环，球和滚子轴承，它提供了一种高硬度，是编码为52100的是， 1.5 ％Cr和1 ％的碳。
编码系统标准（标准电磁10027-1 ） 铬，钴，锰，镍，硅宽4 策，氮，磷，硫100 解释代码标准 这一数字是100倍的碳含量指定。它的特点是使用的化学元素符号，表明元素的特点是有着联系的钢铁问题。序列的符号应降序排列的内容，当值的内容是相同的两个或两个以上的内容，相应的符号必须按字母顺序排列。 每个数字代表，分别平均比例的因素表明，乘以因素所提供的编码表汽车工程学会和四舍五入至最接近的整数，数字，是指不同的内容应该分开连字号。 因此：37CrS4钢-这钢碳0.37 ％，0.90 ％的铬（ 4 × 0.90 = 3.60 ％，四舍五入= 4 ）除硫。 标准/类型的应用程序 1629年- 1月61无关钢无缝管
1654年- 3月80钢螺丝 17115 - 8月72焊接钢链 17155 - 1月59钢锅炉 17210 - 12月69钢铁，水泥 17212 - 8月72钢的淬火火焰或诱导 17222 - 8月79冷轧钢板的弹簧 17230 -设为80轴承钢 影响因素，力学性能 增加硬度X X X X 降低dutilidade X X X Desoxidante X X X 增加耐腐蚀性X 提高耐磨性X 酒吧：直线
钢材的分类、编号方式
一钢材的分类、编号方式 钢的分类 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类 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＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。 4、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.过共析钢（珠光体+渗碳体） d.莱氏体钢（珠光体+渗体）。 (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) 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)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、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
@齿轮钢综述
齿轮钢综述 齿轮产品是机械工业的关键基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。近年来，我国齿轮产业快速发展，齿轮产业已成为中国机械通用零部件基础件领域的领军级行业，中国已经成为名副其实的世界齿轮制造大国。而齿轮行业的主要上游产业为钢铁产业，钢铁是齿轮产品的主要原材料来源，因此齿轮钢的变动对齿轮行业有着直接的影响。 一、齿轮钢的应用及市场 1、齿轮钢的应用 齿轮钢使用覆盖面较广，我国齿轮产业由三部分合成：车列齿轮、工业齿轮和齿轮装备。其中，车列齿轮其市场份额达到60；工业齿轮由工业通用、专用、特种齿轮构成，其市场份额分别为18、12、8；齿轮装备占市场份额的2。 车辆齿轮主要是为汽车、摩托车、农用运输车、农机、工程机械配套的齿轮，以汽车齿轮为主。车辆齿轮中汽车齿轮占60%、摩托车3.5 %、农用运输车15 %、农机12 %、工程机械9.5%。 工业齿轮是为工业企业用各种成套机械装备配套的齿轮装置（如减速机），约占齿轮总量的40%。 2、齿轮钢的市场需求 2013年我国齿轮钢的消费量接近280万t，从国内市场供需情况看，国产齿轮钢在数量上基本能满足国内汽车及工程机械齿轮的需求。随着我国经济的稳步增长，机械制造业持续发展，汽车等制造业用高档齿轮钢，作为重点发展的关键特钢品种；高强高韧汽车用钢、高品质轴承钢、齿轮钢等生产技术列入钢铁行业十二五期间的技术创新重点。齿轮需求量日趋增长，无疑将对齿轮钢市场注入强大的动力和活力，未来市场巨大，前景广阔。 二、我国齿轮钢的生产概况 我国齿轮钢的生产主要集中在特钢企业，大约占总量的35%。 1、生产工艺路线 我国齿轮钢的生产工艺路线基本上有两种类型： 1) EF（或BOF）＋LF（或V AD或RH）精炼→模注成锭→初轧开坯（或
常用钢材的分类及用途汇总(超全面)
常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。 钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有： 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢
金属材料概述
常用金属材料概述 金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的，并具有具有金属特性的工程材料。金属材料种类繁多，用途广泛，按化学组成分类，金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要是指以铁或以铁为主形成的金属材料，即钢铁材料，如钢和生铁。有色金属是指除钢铁材料以外的其他金属，如金、银、铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。生产中使用最多的黑色金属是钢和铸铁，有色金属是铜及铜合金、铝及铝合金。 钢的种类繁多，通常按钢中是否加入合金元素，将钢分为碳钢和合金钢。 碳钢按碳的质量分数可分为低碳钢（ω C ≤0.25%)、中碳钢（0.25%＜ω C ≤ 0.6%)、高碳钢（ω C ＞0.6%），按钢的质量分数可分为普通碳素钢（ωs≤0.05%，ωp≤0.045%）、优质碳素钢（ωs≤0.035%，ωp≤0.035%）、高级优质碳素钢（ωs≤0.02%，ωp≤0.03%）和特级优质碳素钢（ωs≤0.015%，ωp≤0.025%），按钢的用途可分为碳素结构钢（用于各种工程构件，也可用于不太重要的机件）、优质碳素结构钢（用于制造各种机器零件）、碳素工具钢（用于制造各种工具）和一般工程用铸造碳素钢（用于制造形状复杂且需要一定强度、塑性和韧性的零件），还可按钢冶炼时的脱氧程度分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。 合金钢按钢的用途可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢，还可按成分、冶金质量及组织等进行分类。 钢的性能根据不同的种类有不同的特点，其中碳素结构钢易于冶炼，工艺性能好，价格低廉，在力学性能上一般能满足普通工程构件及机器零件的要求，工程上用量很大，一般不进行热处理；低合金机构钢由于强度很高，被广泛用于建筑、石油、化工、铁道、造船等许多部门。 钢的热处理工艺是指根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律所制定的钢在热处理时具体的加热、保温和冷却的工艺参数。热处理工艺种类很多，根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同，钢的热处理工艺可分为：普通热处理（退火、正火、淬火和回火）、表面热处理、化学热处理及特殊热处理（形变热处理、真空热处理等）。根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用，热处理又可分为预备热处理和最终热处理。 铸铁是一种以铁、碳、硅为主要成分且在结晶过程中具有共析转变的多元铁 基合金。其化学成分一般为：ω C =2.0%～4.0%、ω si =1.0%～3.0%、ω Mn =0.1%～1.0%、 ωs=0.02%～0.25%、ωp=0.05%～1.5%。为了提高铸铁的力学性能，有时在铸铁中添加少量Gr、Ni、Cu、Mo等合金元素制成合金铸铁。 铸铁是一种被广泛使用的金属材料，主要是由于它的生产工艺简单、成本低廉并具有优良的铸造性能、可切削加工性能、耐磨性能及吸震性等，因此铸铁广泛用于机械制造、冶金、矿山及交通运输等工业部门。 碳在铸铁中既可以化合态的渗碳体（Fe 3 C）形式存在，也可以游离状态的石墨（G）形式存在，据此可以将铸铁分为三类：白口铸铁，碳除少量固溶于铁素体中外，其余的碳都以渗碳体（第二相）的形式存在于铸铁集体中，其断口呈银白色，由于存在共晶莱氏体组织，所以其性能硬而脆，很难切削加工，一般很少直接用来制造各种零件；麻口铸铁，碳除少量固溶于铁素体中外，一部分以游离 状态的石墨（G）形式存在，另一部分以化和状态的渗碳体（Fe 3 C）形式存在，在其断口上呈黑白相间的麻点，这类铸铁也具有较大的硬脆性，故工业上也很少
钢铁材料相关总结
钢铁材料（黑色金属） 纯铁（熟铁） 铸铁（生铁） 工业用钢 一．分类： 二．命名： 三．性能和应用： 四．成型方法： 五．钢铁生产过程 钢铁材料的力学性能和加工性能 力学性能： 加工性能： 钢铁材料性能的定性总结 型材成型与冷热加工 钢铁材料（黑色金属） 纯铁（熟铁） 含碳量小于0.04%，软、塑性好（可锻），容易变形，强度和硬度较低，用途不广。 铸铁（生铁） 主要由Fe、C、Si、Mn、P、S组成的合金，平均含碳量2.11%—4%，硬而脆、几乎没有塑性，力学性能较
差，只能用铸造的方法成型。 分类：（根据碳的存在形式不同分） 1.白口铸铁（白口生铁）：C是以游离碳化铁形式存在，断口呈亮白色。 ●特点：硬度高，脆性大，难加工； ●主要用途：炼钢、做可锻铸铁。 2.灰口铸铁（灰口生铁）：C主要以石墨的形式存在，断口呈灰色。 ●分类：（按石墨的存在形状分） 1)灰铸铁：石墨大部分为片层状 命名：“HT”+“φ30mm试棒的最小抗拉强度（MPa）”，eg.HT300； 优点：铸造性能好、切削性能好、减震性能好、减磨性能好、价格低廉； 缺点：塑性差、韧性差、抗拉强度低、焊接性能差。 2)球磨铸铁：石墨大部分为球状 命名：“QT”+“最低抗拉强度—最低伸长率”，eg.QT600-3； 特点：强度高（和钢差不多）、工艺要求高。 3)蠕墨铸铁：石墨大部分为蠕虫状 命名：“RuT”+“最低抗拉强度”，eg.RuT300； 特点：兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能。 4)可锻铸铁（玛钢或马铁）：对白口铸铁加热到900°C—980°C后长时间保温并分阶段石 墨化，使其内部石墨变成团絮状得来，其实并不能锻造，现已少用。 工业用钢 将生铁进一步冶炼降低含碳量（一般在0.04%—2.11%）、减少杂质元素或加入一些合金元素得到。在保证有害杂质不超标和采用合适的热处理工艺的情况下，影响钢性能的主要因素是含碳量与合金元素含量。 一、分类： 1.按用途分：结构钢、工具钢、专门用途钢、特殊性能钢； 2.按含碳量的多少分：低碳钢（0.04%—0.25%）、中碳钢（0.25%—0.6%）、高碳钢（0.6%—2.11%）； 3.按有害杂（S，P）质含量的多少分：普通质量钢、优质钢、高级优质钢； 4.按合金元素含量的多少分：非合金钢、低合金钢、合金钢； 5.按成型方法分：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。 二、命名：按第4种分类方法进行命名 有产品牌号和统一数字代号两种命名方式。 1.非合金钢（碳素钢） ●碳素结构钢： 产品牌号：“Q（屈）”+“屈服点值”+“质量等级（A、B、C、D，其中D最高）”+“〃脱氧程度F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）”，eg.Q235A〃F。 ●优质碳素结构钢： 产品牌号：两位数字表示钢的平均含碳量，以万分之几来计。分普通含锰量的优质碳素结构钢（eg.45）和较高含锰量的优质碳素结构钢，eg.45Mn。 统一数字代号：U+xxxxx ●碳素工具钢： 产品牌号：“T（碳）”+“平均碳的质量分数，以千分之几计”+“质量等级（A）”，eg.T12A。 ●铸造碳钢： 产品牌号：“ZG（铸钢）”+“屈服点+抗拉强度”，eg.ZG200-400。
钢铁材料的质检方法及其应用
钢材质量的检验方法及其应用 冶金工厂生产各种钢材，出厂时都要按照相应的标准及技术文件的规定进行各项检验（实验）。科学实验（检验）是科学技术发展的基础，它标志着科学技术发展的水平，是推动科学技术发展的重要手段。冶金产品检验是冶金工业发展的基础，她标志着冶金工业技术水平和冶金产品的质量。应使用各种有效的手段对半成品和成品进行质量检验，检验工序必须作为生产流程中的一个重要工序。 钢的质量检验方法标准包括化学成分分析、宏观检验、金相检验、力学性能检验，工艺性能检验、物理性能检验、化学性能检验、无损检验以及热处理检验方法标准等。每种检验方法标准又可分为几个到几十个不同的试验方法。 （1）化学成分每一个钢种都有一定的化学成分，化学成分是钢中各种化学元素的含量百分比。保证钢的化学成分是对钢的最基本要求，只要进行化学成分分析才能确定某号钢的化学成分是否符合标准。 对于碳素结构钢，主要分析五大元素，即碳、锰、硅、硫、磷；对于合金钢，除分析上述五大元素之外，还要分析合金元素。此外，对钢中的其他有害元素和残余元素也有规定。 （2）宏观检验宏观检验是用肉眼或不大于十倍的放大镜检验金属表面或断面以确定其宏观组织缺陷的方法。宏观检验也称低倍组织检验，其检验方法很多，包括酸浸实验、硫印实验、断口检验和塔型车削发纹检验等。 浸酸试验可以显示一般疏松、中心疏松、锭型偏析、点状偏析、皮下气泡残余缩孔、翻皮白点轴心晶间裂缝，内部气泡、分金属夹杂物及夹渣、异金属夹杂等，并进行评定。 硫印实验是利用钢中硫化物与硫酸反应生成硫化氢，硫化氢与相纸的溴化银反应生成硫化银，使相纸变成棕色这一原理来检查钢中硫的宏观分布情况，并可间接检查其他元素在钢中偏析和分布情况。 端口检验是根据检验目的采取适当的方法将试样折断以检验断口质量，或对在使用过程中破损的零部件和生产制造过程中由于某种原因而导致破损的工件断口进行观察和检验。可按断口的宏观形貌和冶金缺陷将断口分类，以评定钢材质量。 塔型车削发纹检验是检查钢材不同深度处的发纹。试验时将钢材试样车成不同尺寸的阶梯，进行酸浸或磁力探伤后，检查其裂纹程度，以衡量钢中夹杂物、气孔和疏松存在的多少。发纹严重地危害钢的动力学性能，特别hi疲劳强度等，因此，对重要用途的钢材都要进行塔型检验。 （3）金相组织检验这是借助金相显微镜来检验钢中的内部组织及其缺陷。金相检验包括奥氏体晶粒的测定、钢中非金属夹杂物的检验、脱碳层深度的检验以及公众化学成分偏析的检验等。其中钢中化学成分偏析的检验项目又包括亚共析钢带状组织、工具钢碳化物不均匀、球化组织和网状碳化物、带状碳化物及碳化物液析等。 （4）硬度硬度是衡量金属材料软硬度的指标，是金属材料抵抗局部塑性
金属材料检测标准大汇总
金属材料检测标准大汇 总 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
金属材料化学成分分析 GB/T 222—2006钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 系列钢铁及合金X含量的测定 GB/T 4336—2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) GB/T 系列海绵钛、钛及钛合金化学分析方法X量的测定 GB/T 系列铜及铜合金化学分析方法第X部分：X含量的测定 GB/T 5678—1985铸造合金光谱分析取样方法 GBT 系列铝及铝合金化学分析方法 GB/T 7999—2007铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法 GB/T 11170—2008不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法) GB/T 11261—2006钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线测定方法 GB/T 系列镁及镁合金化学分析方法第X部分X含量测定 金属材料物理冶金试验方法 GB/T 224—2008钢的脱碳层深度测定法 GB/T 225—2006钢淬透性的末端淬火试验方法(Jominy 试验) GB/T 226—2015钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 227—1991工具钢淬透性试验方法 GB/T 1954—2008铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法 GB/T 1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 1814—1979钢材断口检验法 GB/T 2971—1982碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分显微组织检验方法
GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分低倍组织检验方法GB/T 3488—1983硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489—1983硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4236—1984钢的硫印检验方法 GB/T 4296—2004变形镁合金显微组织检验方法 GB/T 4297—2004变形镁合金低倍组织检验方法 GB/T 4334—2008金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 GBT 4335—2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB/T —2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法 GB/T 4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB/T 5058—1985钢的等温转变曲线图的测定方法(磁性法) GB/T 5168—2008α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T 5617—2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 8359—1987高速钢中碳化物相的定量分析X射线衍射仪法 GB/T 8362—1987钢中残余奥氏体定量测定X射线衍射仪法 GB/T 9450—2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T 10851—1989铸造铝合金针孔 GB/T 10852—1989铸造铝铜合金晶粒度 GB/T 11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB/T 13298—2015金属显微组织检验方法
金属材料疲劳研究综述资料讲解
金属材料疲劳研究综 述
金属材料疲劳研究综述 摘要：人会疲劳，金属也会疲劳吗？早在100多年前，人们就发现了金属也是会疲劳的，并且发现了金属疲劳带给人们各个方面的危害，所以研究金属材料的疲劳是非常有必要的。本文主要讲述了国内外关于金属疲劳的研究进展，概述了金属产生疲劳的原因及影响因素，以及金属材料疲劳的试验方法。 关键词：金属材料疲劳裂纹疲劳寿命 一．引言 金属疲劳的概念，最早是由 J． V． Poncelet 于 1830 年在巴黎大学讲演时采用的。当时，“疲劳”一词被用来描述在周期拉压加载下材料强度的衰退。引述美国试验与材料协会( ASTM) 在“疲劳试验及数据统计分析之有关术语的标准定义”( EZ06-72) 中所作的定义: 在某点或某些点承受挠动应力，且在足够多的循环挠动作用之后形成裂纹或完全断裂时，材料中所发生的局部永久结构变化的发展过程，称为“疲劳”。金属疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。在材料结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，这种在交变载荷重复作用下材料和结构的破坏现象，就叫做金属的疲劳破坏。据统计金属材料失效80%是由于疲劳引起的，且表现为突然断裂，无论材
料为韧性材料还是塑性材料都表现为突然断裂，危害极大，所以研究金属的疲劳是非常有必要的。 由于金属材料的疲劳一般难以发现，因此常常造成突然的事故。早在100多年以前，人们就发现了金属疲劳给各个方面带来的损害。由于但是条件的限制，还不能查明疲劳破坏的原因。在第二次世界大战期间，美国的5000艘货船共发生1000多次破坏事故，有238艘完全报废，其中大部分要归咎于金属的疲劳。2002 年 5 月，华航一架波音747-200 型客机在由台湾中正机场飞往香港机场途中空中解体，19 名机组人员及 206名乘客全部遇难。调查发现，飞机后部的金属疲劳裂纹造成机体在空中解体，是导致此次空难的根本原因。直到出现了电子显微镜之后，人类在揭开金属疲劳秘密的道路上不断取得了新的成果，才开发出一些发现和消除金属疲劳的手段。 二．金属疲劳的有关进展 1839年巴黎大学教授在讲课中首先使用了“金属疲劳”的概念。1850一1860年德国工程师提出了应力-寿命图和疲劳极限的概念。1870一1890年间，Gerber研究了平均应力对疲劳寿命的影响。Goodman提出了考虑平均应力影响的简单理论。1920年Griffith发表了关于脆性材料断裂的理论和试验结果。发现玻璃的强度取决于所包含的微裂纹长度，Griffith理论的出现标志着断裂力学的开端。1945年Miner用公式表达出线性积累损伤理论。五十年代，力学理论上对提出应力强度因子K的概念。六十年代，Manson—Coffin公
钢材种类及分类
钢材知识 钢的分类按品质分类 (1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）P代表磷元素，S代表硫元素 P和S都是钢中的有害元素，一个导致热脆性，一个导致冷脆性 (2) 优质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 按化学成份分类 (1) 碳素钢： a.低碳钢（C≤0.25%）；又称软钢，强度低、硬度低而软，常用於制造链 条，铆钉，螺栓，轴等。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳 素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于 要求耐磨的机械零件。 b.中碳钢（0.25≤C≤0.60%）；有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。 热加工及切削性能良好，焊接性能较差。塑性和韧性低于低碳钢。可不经热 处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中 碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb 为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的 应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。 c.高碳钢（C≥0.60%）。常称工具钢，可以淬硬和回火。锤, 撬棍等由 含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至 1.00% 的钢制造。 (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>5~10%） c.高合金钢（合金元素总含量>10%）。 按成形方法分类： (1)锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。 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。
钢铁材料概述及其应用
钢铁材料概述及其应用 钢铁是铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。其中除铁外，碳的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 钢铁工业是最重要的基础工业，是其他工业发展的物质基础。钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切，因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位。 2007年，全球钢铁产量达13.45亿吨。其中我国铁、钢、材产量分别达到4.69 亿吨、4.89亿吨和5.65 亿吨。占全球钢产量份额由 2000年的 15.0%，提高到了 2007年的36.4%。 钢铁按化学成分分类可分为碳素钢和合金钢。碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同可分为：低碳钢（wc≤0.25%）、中碳钢（0.25%
钢材的种类及分类
钢材的种类及分类 钢材种类 炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。 1 、型钢类 型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在 6.5 -9.0mm 的小圆钢称线材。 2 、钢板类 是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。按厚度不同分薄板（厚度 < 4mm ）、中板（厚度 4 -25mm ）和厚板（厚度 > 25mm ）三种。钢带包括在钢板类内。 3 、钢管类 钢管类是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。 4 、钢丝类 钢丝是线材的再一次冷加工产品。按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。钢丝除直接使用外，还用于生产钢丝绳、钢纹线和其他制品。 钢材的分类 线材：普线高线螺纹钢 型材：工字钢槽钢角钢方钢重轨高工钢 H 型钢圆钢不等边角钢扁钢轻轨齿轮钢 六角钢耐热钢棒合结圆钢合工圆钢方管碳工钢轴承钢碳结圆钢不锈圆钢轴承圆钢矩型管弹簧钢 板材：中厚板容器板中板碳结板锅炉板低合金板花纹板冷板热板冷卷板热卷板镀锌板电镀锌板电镀锌卷锰板不锈钢板硅钢片彩涂板彩钢瓦楞铁镀锌卷板热轧带钢 管材：焊管不锈钢管热镀锌管冷镀锌管无缝管螺旋管热轧无缝 金属材料：生铁马口铁铝铅黄铜锡锌 钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。 为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：
钢材分类与牌号
精心整理根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定，我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。 1碳素结构钢的具体牌号 Q195-Q195F、Q195b、Q195 同，并与碳素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢，但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。 1)通用低合金高强度结构钢牌号组成
Q295-Q295A、Q295B Q345-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E Q390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E Q420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E 08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn 共31个。 4易切削结构钢
易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切削钢等。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。 具体牌号有：Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9个牌号。 35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo 、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNiMoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77个。
钢铁化学成分
钢号化学成分（%）机械性能（≥） C Si Mn P ≤S ≤ Cr Ni Mo Cu V σ b M Pa σ b M P a δ ％ Ψ ％ HB A K v J 碳钢铸件ZG200- 400 ≤ 0.2 ≤ 0.5 ≤ 0.8 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 40 20 2 5 4 3 ZG230- 450 ≤ 0.3 ≤ 0.5 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 45 23 2 2 2 3 2 5 ZG270- 500 ≤ 0.4 ≤ 0.5 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 50 27 1 8 2 5 2 2 ZG310- 570 ≤ 0.5 ≤ 0.6 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 57 30 1 5 2 1 1 5 ZG340- 640 ≤ 0.6 ≤ 0.6 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 64 34 1 1 8 1 0 WCA≤ 0.2 5 ≤ 0.6 ≤ 0.7 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 41 5 ～ 58 5 20 5 2 4 3 5 WCB≤ 0.3 ≤ 0.6 ≤ 1.0 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 48 5 ～ 65 5 25 2 2 3 5 WCC≤ 0.2 5 ≤ 0.6 ≤ 1.2 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 48 5 ～ 65 5 27 5 2 2 3 5 低合金钢ZG20Cr Mo 0.1 7～ 0.2 5 0.2 0～ 0.4 5 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.5 0～ 0.8 0.4 0～ 0.6 46 24 5 1 8 3 2 4 ZG35Cr Mo 0.3 0～ 0.3 7 0.3 0～ 0.5 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.8 0～ 1.2 0.2 0～ 0.3 74 ～ 88 51 1 2 2 7 ZG40Cr0.3 5～ 0.4 5 0.2 0～ 0.4 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.8 0～ 1.1 ≤ 0.1 5 63 34 5 1 8 2 6 ≥ 212 ZG15W1 Mo1V 0.1 4～ 0.2 0.1 5～ 0.3 0.4 0～ 0.7 0. 03 0. 03 1.2 0～ 1.7 1.0 ～ 1.2 53 9 34 3 2 3 5 ≥ 140
钢材的分类和性能
一、钢材相较于其他工程材料的优缺点 优点： 1、强度高、塑性、耐热性、韧性好。 2、材质均匀，工作可靠性高。 3、钢结构制作简便，施工周期短，具有良好的装配性。 4、钢具有可焊性。 5、钢材具有不渗漏性，便于做成密闭结构。 6、钢材更接近于匀质和各向同性体。 缺点： 1、钢材耐腐蚀性差。 2、钢材耐热但不耐火。 3、保温效果差。 4、易产生扭曲。 5、特有的冷桥问题（北方是"冷桥"现象多发的地区，因为冬天北方天气比较寒冷，室内外温度差异较大，冷空气进入房屋后与热空气结合而形成水雾吸附于墙体，便会出现房屋潮湿、霉变的现象）。 二、钢材的分类及特性 1、按化学成分分类：碳素钢、合金钢 碳素钢：①低碳钢（C≤0.25%）；②中碳钢（0.25≤C≤0.60%）；③高碳钢（C≥0.60%）。合金钢：①低合金钢（合金元素总含量<5%）；②中合金钢（5%≤合金元素总含量≤10%）； ③高合金钢（合金元素总含量>10%）。 2、按用途分类：工程用钢、渗碳钢、碳素工具钢、特殊性能钢 工程用钢：普通碳素结构钢、.低合金结构钢、钢筋钢；渗碳钢：渗氮钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢； 碳素工具钢：合金工具钢、高速工具钢； 特殊性能钢：不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金钢、耐磨钢、低温用钢、电工用钢。 3、按冶炼方法分类：按炉种分、按脱氧程度和浇注制度分 按炉种分：①平炉钢（酸性平炉钢、碱性平炉钢）②转炉钢（酸性转炉钢、碱性转炉钢）③电炉钢（电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢、电子束炉钢） 按脱氧程度和浇注制度分：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢 4、按断面不同分类：线材、型材、板材、管材 线材：普线、高线、螺纹钢…… 型材：工字钢、槽钢、角钢、方钢、重轨、高工钢、H 型钢 板材：中厚板、容器板、中板、碳结板、锅炉板、低合金板 管材：焊管、不锈钢管、热镀锌管、冷镀锌管、无缝管、螺旋管 5、按品质分类：普通钢、优质钢、高级优质钢 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 优质钢（P、S 均≤0.035%） 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
金属和金属材料教材分析
第八单元金属和金属材料教材分析 【单元教材概览】 ⑴本单元在初中化学《新课程标准》内容中：身边的化学物质一金属与金属矿物、 物质 的化学变化一认识几种化学反应（置换反应） 、金属活动性顺序、及有关含杂质的化学方程 式计算。 ⑵本单元主要围绕金属的性质、冶炼、防蚀、回收与利用等内容呈现学习情景和素材， 强调学生从生产、生活中发现问题并获取信息。强调学生通过探究性学习获取知识。 ⑶本单元是教材中首次出现的系统研究和认识金属及合金的性质、 冶炼、金属保护和用 途的内容。通过前几单元的学习，学生对物质的组成及表示方法、 质量守恒定律、化学方程 式等基础已经有了一定的了解， 对化学实验等探究性学习活动已经有了一定的实践体验。 在 此基础上安排了本单元内容，既能使学生用化学用语描述物质的性质和变化。 又能让学生进 一步学习和运用探究学习的方法。 厂 （物理性质 r * 与酸反应 》 置换反应 9硫酸铜反应/金属活动顺序 “性能 电 「用途 t 金属的锈蚀的条件 1、 知识与技能目标 了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；认识金属材料在生产、生活和社会 发展中的重要作用。知道常见的金属（铁、铝、铜）与氧气的反应；初步认识常见金属 与盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与部分盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与 日常生活有关的化学问题。能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断， 并能解释日常生活中的一些现现象。知道一些常见金属（铁、铝）等矿物；了解从铁矿 石中将还原出来的方法。了解常见金属的特性及其应用，认识加入其他元素可以改良金 属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。知道废弃金属对环境的污染，认识回收 金属的重要性。会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。了 解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 2、 过程与方法 ⑴通过对生活中常见的一些金属材料选择的讨论引导学生从多角度分析问题。 ⑵通过金属活动顺序探究实验，让学生进一步学习和运用探究性学习方法。 3、 情感态度与价值观 ⑴通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例， 认识金属材料与人类生活和社会发展 的密切关系。 ⑵引导学生主动参与知识的获取过程，学习科学探究的方法，培养学生进行科学探究的 能力。 ⑶通过废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识。认识金属资源保护的重要性，让 学生产生金属资源的危机意识。 【重点、难点扫描 】 【知识结构透视】 【单元目标聚焦】