钢铁材料4特殊性能用钢
钢铁行业的创新材料介绍新型钢铁材料的性能和应用领域
钢铁行业的创新材料介绍新型钢铁材料的性能和应用领域钢铁行业的创新材料：介绍新型钢铁材料的性能和应用领域钢铁作为重要的基础材料，在各个行业都扮演着重要的角色。
随着科技进步和工业发展，钢铁行业也不断追求创新，致力于开发新型的钢铁材料。
本文将介绍一些新型钢铁材料的性能以及它们在不同应用领域的应用。
一、高强度钢高强度钢是新一代的钢铁材料，其特点在于具有更高的强度和良好的韧性。
通过调整化学成分和制造工艺，高强度钢比传统钢材表现出更好的机械性能，能够在更薄的厚度下承受更大的载荷。
这使得高强度钢在航空航天、汽车制造和建筑领域中得到广泛应用。
例如，航空航天企业使用高强度钢制造轻量化的飞机零件，汽车制造商采用高强度钢降低车身重量，提高燃油效率，建筑领域则广泛应用于高楼大厦的结构材料。
二、耐腐蚀钢耐腐蚀钢是一类能够在恶劣环境下长期抵御腐蚀的钢铁材料。
在海洋环境、化工工业等领域，由于酸雨、盐雾等因素的存在，钢铁很容易受到腐蚀，导致使用寿命减少。
耐腐蚀钢通过添加合金元素，如镍、铬等，在钢材表面形成一层耐腐蚀的保护膜，能够有效延长钢铁材料的使用寿命。
耐腐蚀钢在船舶建造、海洋工程、化工设备等领域得到广泛应用，提高了设备和结构的抗腐蚀能力，同时减少了维护和更换的成本。
三、复合钢复合钢是由两种或更多种不同性质的钢材复合而成的新型材料。
借助于不同钢材的特性互补，复合钢具备更好的综合性能。
在制造工艺上，采用熔焊、轧制等技术将不同钢材层叠在一起，形成独特的结构。
复合钢广泛应用于军事装备、船舶制造以及特殊工作环境下的机械设备。
例如，以高强度钢为表面层、耐腐蚀钢为内层的复合钢可以在船舶上既增加碰撞强度，又提高耐蚀性能。
四、高温合金钢高温合金钢是一种能够在高温环境下保持高强度和良好维度稳定性的钢材。
由于高温下钢材容易发生晶粒长大、蠕变、氧化等问题，传统钢材在高温条件下应用受到局限。
而高温合金钢通过合理控制合金元素的含量和制造工艺，使得钢材在高温环境下表现出更好的热稳定性和抗氧化性能。
特殊性能钢的分类及特性
特殊性能钢的分类及特性特殊性能钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢。
（一）不锈钢金属腐蚀的概念：金属腐蚀现象是金属制件常发生的一种现象，据不完全统计，全世界因腐蚀而损坏的金属制件约占其产量的10%。
腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种，如钢在高温下的氧化为化学腐蚀，而钢在室温下的腐蚀则属电化学腐蚀。
电化学腐蚀现象比较普通，这类腐蚀是金属在电解质溶液中发生的电化学作用，这种作用是由于形成了原电池和微电池而形成的。
要提高金属的耐蚀性，一方面要尽量使合金在室温下呈单一均匀的组织，另一方面更重要的是提高阳极合金本身的电极电位，第三方面减少甚至阻断腐蚀电流，使金属钝化。
为达此目的，一般在合金钢中加入较多数量的Cr、Ni等合金元素。
实际证明，在铁中加入Cr量大于13%，其钢的电极电位由－0.56升至0.26，同时可吸收铁原子，使铁碳化；加入Ni其作用是扩大奥氏体区域，获得单相奥氏体。
（二）常用不锈钢常用不锈钢一般分为两种类型。
一类铬不锈钢，另一类为铬镍不锈钢。
1.铬不锈钢这类钢主要牌号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13和1Cr17等，其化学成分有马氏体型和铁素体型。
Cr13型不锈钢中平均含铬量为13%。
铬在钢中最主要的作用是提高耐蚀性。
基体中含铬量≥11.7%的含铬不锈钢能在阳极（点极）区域基体表面上形成一层富铬的氧化物保护膜，这层膜会阻碍阳极区域的反应，并增加电极电位致使基体电化学腐蚀过程减慢，从而使不锈钢获得一定的耐蚀性。
Cr13型不锈钢属马氏体型不锈钢，主要用于制造汽轮机叶片、机阀、医疗工具及量具等；Cr17型不锈钢属铁素体型，主要用于制造吸收塔、热变换器、输送管道等。
2.铬镍不锈钢18—8型铬镍不锈钢在我国标准钢号可认为18—9型铬镍不锈钢，在GB1220—75中共有五个钢号，即0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti及1Cr18Ni9Ti，这类钢均属于奥氏体型钢，它们的强度、硬度均很低，无磁性，其塑性、韧性及耐蚀性均较Cr13型不锈钢好。
钢铁的分类
钢铁的分类钢铁是一种重要的金属材料，被广泛应用于各行各业。
根据其不同的组成和制造方式，钢铁可以被分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的钢铁分类。
1. 碳素钢碳素钢是最基本的钢铁类型，由铁和碳组成。
其含碳量通常在0.1%至2.1%之间。
碳素钢具有良好的机械性能和可加工性，价格相对较低，因此被广泛应用于制造各种机械和结构材料。
2. 合金钢合金钢是在碳素钢的基础上添加其他元素的一种钢铁类型。
常见的合金元素包括铬、镍、钼、钴等。
通过添加不同的合金元素，可以改善钢铁的机械性能、耐腐蚀性能等方面。
合金钢广泛应用于航空、航天、汽车、造船等高端领域。
3. 不锈钢不锈钢是一种特殊的合金钢，具有良好的耐腐蚀性能和美观性。
不锈钢中一般含有至少10.5%的铬元素，可以形成致密的氧化铬层，从而防止钢铁表面的氧化和腐蚀。
不锈钢广泛应用于厨具、建筑材料、医疗器械等领域。
4. 高速钢高速钢是一种用于切削工具的特殊合金钢。
由于切削工具需要具备高硬度、高强度和高耐磨性等特点，因此高速钢中含有较高的钨、钼、钴等元素。
高速钢广泛应用于机械加工、汽车制造、船舶制造等领域。
5. 铸钢铸钢是一种通过铸造工艺制造的钢铁材料。
铸钢具有良好的成形性和可塑性，可以制造成各种不同形状的零件。
铸钢广泛应用于航空、航天、船舶、石油、化工等领域。
6. 高强度钢高强度钢是一种具有极高强度和良好韧性的钢铁材料。
高强度钢的强度可以达到传统碳素钢的两倍以上。
高强度钢广泛应用于汽车、船舶、机械制造等领域。
7. 彩钢板彩钢板是一种由钢铁和涂料组成的复合材料。
其具有良好的防火、防腐蚀、保温和装饰性能，广泛应用于建筑、电力、通讯、交通等领域。
8. 硅钢板硅钢板是一种特殊的钢铁材料，含有较高比例的硅元素。
硅钢板具有良好的导磁性能和低损耗特点，广泛应用于电机、变压器、发电机、电动工具等领域。
钢铁类型繁多，不同类型的钢铁具有不同的性能和应用范围。
在实际生产和应用中，需要根据具体的需求选择最合适的钢铁类型。
钢铁材料的分类
钢铁材料的分类钢铁是一种常见的金属材料，广泛应用于工业领域。
根据不同的分类标准，钢铁可以分为多种类型。
本文将介绍钢铁材料的一些主要分类。
一、根据成分分类：1. 碳钢：碳为主要合金元素，碳含量在0.05%-2.0%之间的钢铁。
根据碳含量的不同，又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
2. 合金钢：除了碳以外，还含有其他合金元素（如锰、铬、镍、钼等）的钢铁。
合金钢可按主要合金元素进行分类，如锰合金钢、铬合金钢等。
3. 不锈钢：主要合金元素为铬，具有耐腐蚀性能的钢铁。
不锈钢又可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等不同类型。
4. 工具钢：用于制造各种工具的高强度钢铁。
工具钢根据用途和性能要求的不同，又可分为冷作工具钢、高速工具钢、耐热工具钢等。
5. 耐磨钢：具有较高的耐磨性能的钢铁，适用于矿山、建筑等场合。
根据耐磨性能的不同，耐磨钢又可分为高锰钢、铬质耐磨钢等。
二、根据生产工艺分类：1. 铸钢：通过熔化后浇注入模具中并凝固形成固态的钢铁。
铸钢可根据浇注方法不同分为连铸钢和浇铸钢。
2. 锻钢：通过加热钢坯至塑性状态后，在压力作用下使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。
锻钢可根据锻造温度不同分为热锻钢和冷锻钢。
3. 拉延钢：通过将钢坯加热至塑性状态后，利用拉力使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。
4. 轧钢：通过将钢坯经过连续轧制工艺，在高温下使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。
三、根据用途分类：1. 结构钢：用于制造各种建筑结构、桥梁、制船等工程。
根据用途和性能要求的不同，结构钢可分为碳素结构钢、合金结构钢等。
2. 密封钢：用于制造容器、管道等要求有密封性能的工业设备。
密封钢一般要求耐腐蚀、耐高温、耐压等特性。
3. 弹簧钢：用于制造各种弹簧，具有较高的弹性模量和弹性极限，能够承受较大的变形和恢复。
4. 导热钢：用于制造散热器、炉具等导热设备。
导热钢要求具有良好的热导性能和高温稳定性。
5. 刀具钢：用于制造各种切削工具，如刀片、刀具等。
特殊性能钢介绍
分类
按用途分类
特殊性能钢按用途可分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。
按合金元素分类
特殊性能钢按合金元素可分为铬钢、镍钢、钛钢、钨钢等。
按制造工艺分类
特殊性能钢按制造工艺可分为铸造钢、锻造钢、热处理钢等。
02 高强度钢
特点
高强度
高强度钢具有较高的抗拉 强度和屈服点，能够承受
较大的压力和应力。
轻量化
等部件。
建筑领域
高强度钢用于制造桥梁、高层 建筑、钢结构房屋等建筑结构
。
石油化工
高强度钢用于制造压力容器、 管道、储罐等石油化工设备。
航空航天
高强度钢在航空航天领域中用 于制造飞机机身、起落架等关
键部件。
生产工艺
冶炼
高强度钢的冶炼通常采用电炉 或转炉熔炼，加入适量的合金 元素以提高钢材的力学性能。
良好的加工性能
不锈钢易于切割、焊接和成型，且在 加工过程中不易产生裂纹。
高强度和韧性
不锈钢具有较高的强度和韧性，能够 承受较大的压力和冲击力。
美观耐用
不锈钢表面光滑、不易生锈，具有良 好的耐久性和美观性。
应用领域
建筑业
不锈钢广泛应用于建筑物的门窗、 栏杆、屋顶等部位，其高强度和 耐腐蚀性能使建筑物更加安全可 靠。
按组织结构分类
不锈钢可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等，不 同组织结构的不锈钢具有不同的机械性能和耐腐蚀性能。
按用途分类
不锈钢可分为食品级不锈钢、工业级不锈钢等，不同用途的不锈钢 在生产过程中有不同的质量要求和标准。
04 耐热钢
特点
高温强度
耐热钢在高温下仍能保持较高的强度和硬度， 具有良好的抗蠕变性能。
特种钢分类
特种钢分类特种钢是一类优质钢材，具有特殊的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
根据其用途和性质的不同，特种钢可以分为几个不同的分类。
1. 不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性能强的特种钢，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、高温强度等特点，因此被广泛应用于制造化工设备、航空航天器材、医疗器械等领域。
2. 工具钢工具钢是一种用于制造切削工具、模具和工具的特种钢。
工具钢具有优异的硬度、强度和耐磨性，能够承受高温、高压力和重负荷。
常见的工具钢包括高速钢、冷作模具钢、热作模具钢等。
3. 高速钢高速钢是一种用于制造切削工具的特种钢，具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性。
高速钢主要用于制造刀具、刀片、钻头等，广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业。
4. 耐热钢耐热钢是一种能够在高温环境下保持良好力学性能和耐蚀性的特种钢。
耐热钢主要由铬、镍、钼等合金元素组成，能够耐受高温、高压力和氧化侵蚀。
耐热钢广泛应用于石油化工、电力、核能等领域。
5. 弹簧钢弹簧钢是一种用于制造弹簧的特种钢，具有良好的弹性和耐疲劳性能。
弹簧钢主要由碳素、硅、锰等元素组成，能够在长期反复加载下保持弹性。
弹簧钢广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
6. 高强度钢高强度钢是一种具有较高强度和良好塑性的特种钢。
高强度钢主要由碳素、锰、硅等元素组成，能够在承受高压力和冲击负荷时保持稳定性能。
高强度钢广泛应用于桥梁、建筑、汽车制造等领域。
7. 超合金超合金是一种具有优异耐热性能和高强度的特种钢。
超合金主要由镍、钼、钛等合金元素组成，能够在极端温度和恶劣环境下保持稳定性能。
超合金广泛应用于航空航天、航空发动机、核能等领域。
特种钢的分类还有很多，如耐蚀钢、电工钢、冷变形钢等，每种特种钢都具有特定的用途和性能。
随着科技的发展和工业的进步，特种钢在各个领域的应用也在不断扩大。
不同种类的特种钢在材料的选择、加工工艺和使用方式上都有所差异，因此在实际应用中需要根据具体需求选择适合的特种钢材料。
特殊性能钢
5):奥氏体不锈钢
④常见牌号: 0Cr18Ni9(304)、1Cr18Ni9(302) 、 0Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Ti 、0Cr17Ni12Mo2(316) ⑤性能特点：含C量在0.1%以下，，比马氏体不锈钢的耐蚀 性好，好的冷变形性能，有好的韧性，焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等
1 2 3
铁素体 不锈钢 奥氏体 不锈钢
1 2 1
1Cr18Ni9 经冷加工有高的强度，用于建筑用装饰部件
2
0Cr18Ni
用于食品用设备，一般化工设备，原子 能工业用设备
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5.耐磨钢
1)定义:耐磨钢是在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢
2)性能:高硬度、耐磨性、韧性,耐磨钢极易加工硬化,切削加工 困难,一般采用铸造成型 3)用途及性能要求 用于承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带、挖掘机铲斗、 破碎机腭板和铁轨分道叉等。要有很高的耐磨性和韧性。典型的 牌号是ZGMn13 挖掘机 铁路道岔
(3) 高热硬性（红硬性）
钢在高温下保持高硬度的能力。 (4) 足够的塑性和韧性 折断和崩刃。 防止刃具受冲击震动时
W18Cr4V的热硬性
T12、9SiCr、W18Cr4V的硬度与温度的关系
W18Cr4V热硬性好，在600 ℃仍保持 650HV(56HRC)的高硬度。
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2、合金模具钢
1). 冷作模具钢
耐热钢
耐磨钢
特殊性能钢
1.定义 特殊性能钢是具有特殊物理,化学性能的钢,能用 来制造要求具有一定力学性能，还要求具有特 殊性能的零件 2.分类 不锈耐酸钢 耐热钢 耐磨钢
特殊性能钢：
3.特殊性能钢牌号
平均碳的质 量的千分数
钢铁材料的特性与应用
钢铁材料的特性与应用钢铁是一种重要的材料，在工业领域中应用广泛。
它经过多种加工和处理可以表现出许多特性，并适用于不同的应用。
本文将探讨钢铁材料的特性及其应用领域。
一、钢铁的特性1. 强度和硬度：钢铁是一种高强材料，具有较高的硬度。
通过不同的处理方式，可以获得不同的强度和硬度。
2. 耐腐蚀性：一些钢铁合金具有良好的耐腐蚀性能，如不锈钢。
在大气中或水中，它们能够长期保持外观和性能。
3. 导热性：钢铁是一种良好的导热材料，对于需要传递热能的应用很有用。
4. 可塑性：钢铁具有较好的可塑性，可以方便地进行加工和成型。
在工厂中，钢铁可以被轻松加工成许多不同形状的零件。
5. 焊接性：钢铁可以方便地与其他材料焊接在一起，形成强且稳定的连接。
这种特性使得钢铁在航空航天和汽车工业中应用广泛。
二、钢铁的应用1. 建筑结构：钢铁在建筑结构中应用广泛，如钢架结构、钢筋混凝土结构等。
由于钢铁具有较好的强度和刚性，能够承受较大的载荷，因此在高层建筑和大型桥梁等领域中很受欢迎。
2. 交通运输：钢铁在汽车、火车和船舶的制造中得到广泛应用。
汽车的发动机和底盘、火车轨道和车身、船舶的骨架和推进系统等都需要大量的钢铁。
3. 机械制造：钢铁在机械制造领域中也有很多应用，如制造工具、机器零件等。
钢铁的硬度和强度使它非常适合制造需要精密度和重载能力的设备。
4. 能源行业：钢铁制造是许多能源行业（如核电站和石油钻探）的重要组成部分。
在这些行业中，需要使用大量的钢铁结构来保证能源生产的安全性和可靠性。
5. 医疗行业：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，因此在医疗行业中应用广泛。
从外科器械到植入物，不锈钢的应用范围很广。
6. 食品行业：钢铁制品对于保持食品的新鲜度和卫生安全性具有非常重要的作用。
在食品加工和储存领域，不锈钢制品被广泛应用于制作储存罐、管道和其他成分。
总之，钢铁是一种非常重要的材料，具有多种特性和应用领域。
随着科技的不断进步，我们相信其应用领域还会进一步扩大。
各种型号钢性能及用途
各种型号钢性能及用途钢是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、工程、制造业等领域。
不同型号的钢具有不同的性能和用途。
本文将介绍一些常见的钢的型号、性能和用途。
1.低碳钢：低碳钢含碳量较低（一般小于0.3%），具有良好的可焊性、可加工性和可塑性。
广泛用于制造汽车零部件、机械零件、建筑材料等。
2.中碳钢：中碳钢的含碳量介于0.3%至0.6%之间，具有较高的强度和硬度。
适用于制造弹簧、螺栓、轴承、刀具等。
3.高碳钢：高碳钢的含碳量通常在0.6%以上，具有良好的强度和硬度。
适用于制造弹簧钢、弹簧丝、刀片等。
4.不锈钢：不锈钢具有抗腐蚀性能，主要成分是铁、铬和其他合金元素（如镍、钛等）。
具有耐高温、抗氧化、美观等特点，广泛应用于制造厨具、化工设备、医疗器械等。
5.铸造钢：铸造钢是指用于铸造工艺的钢材，具有良好的流动性和耐磨性。
广泛用于汽车引擎、船舶、工程机械等领域。
6.合金钢：合金钢是在普通钢基础上加入其他合金元素（如镍、钼、钛等）的钢材，以提高其强度、硬度和耐磨性。
适用于制造刀具、发动机等。
7.高速钢：高速钢是一种特殊的合金钢，具有良好的热硬性和热稳定性，适用于高速切削、冲裁和冷冲压等高温工艺。
8.防弹钢：防弹钢是一种特殊的高强度钢，具有阻挡子弹的能力。
广泛用于制造防弹车辆、防弹衣等。
9.压力容器钢：压力容器钢具有高强度和良好的韧性，用于制造各类压力容器如锅炉、石化容器等。
10.磁性不锈钢：磁性不锈钢具有良好的磁性和抗腐蚀性能，适用于制造电磁设备、电池等。
11.特殊钢：特殊钢是指在特定条件下具有特殊性能或用途的钢材。
如耐高温钢、耐腐蚀钢、弹簧钢等。
总之，钢的性能和用途多种多样。
选择适合的钢材，可以提高产品的质量和性能，满足不同应用场景的需求。
需要根据具体的要求，选择合适的钢材。
各种钢的特性及用途
各种钢的特性及用途不同种类的钢具有不同的特性和用途。
以下是一些常见钢材的特性及其用途的说明：1.碳钢：碳钢是其中最常见的一种钢，含有少量的碳和其他合金元素。
它通常具有较高的强度和硬度，并且相对便宜。
碳钢常用于建筑、机械制造、汽车工业、船舶制造等领域。
2.不锈钢：不锈钢由铁、铬、镍及其他合金元素组成。
它具有抗腐蚀性和耐高温的特点，并且易于清洁。
因此，不锈钢常被用于厨具、酒店用具、医疗器械、化学工业、航空航天工业等。
3.工具钢：工具钢是针对特定工具、模具和刀具设计的高速钢。
它具有优异的硬度、切削性能和耐磨性，常常用于制作刀片、冲模、冷热剪模和钢珠等。
4.被热处理钢：被热处理钢是一种经过热处理后具有高强度和耐磨性的钢。
它常用于制造工程机械、轴承、武器、摩托车零件等。
5.高速钢：高速钢是一种特殊的合金钢，含有钌、钨、钼、钴等合金元素。
它具有优异的耐磨性、硬度和耐高温性能，常用于制造切削工具，如钻头、铣刀等。
6.合金钢：合金钢是指通过添加一定数量的合金元素来改善钢的特性的钢材。
根据所添加的合金元素，合金钢可以分为多种类型，如铬钼钢、铬镍钼钢、铬钢等。
合金钢常用于汽车零部件、航空航天设备、石油化工设备等领域。
7.铸造钢：铸造钢是通过溶解和浇铸的方式制造的钢材。
它具有出色的可塑性和施工性能，常用于建筑、工程机械、矿山机械等。
8.不磁钢：不磁钢是一种特殊的合金钢，具有极低的磁导率和高的电阻率。
它常用于制造精密仪器、电子设备和航天器等。
9.耐热钢：耐热钢是一种专门设计用于耐高温环境的钢材。
它具有较高的耐热性、热震稳定性和耐蚀性，广泛应用于石油炼化、电力、冶金等行业的高温设备中。
10.高强度低合金钢：高强度低合金钢是一种具有较高强度和较低含碳量的钢材。
它常用于制造桥梁、建筑结构、汽车零部件等。
以上只是一些常见钢材的特性及用途的介绍，实际上还有许多其他类型的钢材。
不同种类的钢材根据其特性和用途，可以满足不同领域的需求。
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❖ 尽量获得单相均匀组织
Fe+9%NiA(单相）
降低碳含量
❖ 提高金属基体腐蚀电位
Fe+(x/8)Cr 电位阶梯式升高 ❖ 形成表面防护膜
Cr, Si, Al在表面形成 致密钝化膜
✓ 不锈钢主要的成分特点： o 低碳含量 o 含有Cr,Ni等合金元素 o 含有Al、Si、Ti、Nd 等合金元素
试说明如何提高铁素体型不锈钢的力学性能？
4）奥氏体型不锈钢（18-8型）
➢ 奥氏体型不锈钢的成分特点
❖ 含碳小于0.1% ❖ 含铬18%, 含镍8~11% ❖ 其它元素Mo、Nb、Ti等
➢ 奥氏体型不锈钢的性能特点
❖ 耐蚀性优秀 ❖ 单相奥氏体，但有强加工硬化 ❖ 塑性、可焊性好 ❖ 有应力腐蚀倾向，注意加工应
高温腐蚀环境使用
➢主要失效形式
高温氧化 高温强度不足
钢的耐热性包括高温抗氧化性和高温强度两个方面
1) 高温抗氧化性：
➢ 材料的抗氧化性不是指其不氧化，而是指其能很 快在表面形成致密氧化膜，使材料不再继续氧化
➢ 主要合金化元素：Cr，Si，Al
2）高温强度：
➢ 又称热强性，钢在 高温下抵抗塑性变 形和破断的能力。 通常以蠕变极限和 持久强度表示
• 沉淀硬化型不锈钢：
✓ 解决奥氏体不锈钢强度不足，加工硬化引起的 应力腐蚀问题
✓ 加入Ni、Al、Ti、Nb形成金属间化合物Ni3Al， Ni3Nb，强化A不锈钢但不影响其耐蚀性
✓ 用于高强高硬度且要求耐蚀性的条件下
7.5.2 耐热钢
1. 耐热钢的工作条件和性能要求
高温下使用
➢使用条件
高温氧化环境使用
❖ 3Cr13, 4Cr13耐蚀性下降，但力学性能好。用于制作不 锈钢工具，如医疗器械、刃具、热油泵轴等 ✓ 热处理：淬火+低温回火(M回)(HRC50)
3）铁素体型不锈钢
➢ 铁素体型不锈钢的成分特点
❖ 含碳小于0.15% ❖ 含铬17~30% ❖ 其它元素Mo、V、Ti等
➢ 铁素体型不锈钢的性能特点
➢ 强化方式：
❖ 固溶强化按组织分类
➢ 珠光体型耐热钢：16Mo, 15CrMo, 12CrMoV
❖ 使用温度：250~550 °C ❖ 主要应用：锅炉、压力容器、热交换器和气阀等耐热件
➢ 马氏体型耐热钢：1Cr13, 2Cr13, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo
7.5.3 其他特殊钢
1. 耐磨钢：专指在强烈冲击载荷或高压条件下发生表面硬 化而具有高耐磨性的高锰钢。
➢ 材料：ZGMn13。含碳0.8~1.4%，含Mn11~14%
❖铸态组织：A+碳化物（Fe,Mn)3C
❖热处理：水韧处理——固溶A体化（~1100°C），水 淬
组织：A；硬度：HB190-220；韧性很高
7.6 铸铁
7.6.1 概述
➢ 铸铁：含碳量大于2.11%的Fe-C基合金。 ➢ 主要特征：
❖C>2.5~4%, Si1~3%, Mn0.5~1.4%, P0.01~0.5%, S0.02~0.2% ❖生产工艺简单，成本低廉
❖工艺性能好，铸造性能、切削价共性能优良
❖耐磨减摩性好，缺口敏感性低。机械性能较好 ➢ 主要应用及分类：
加入Ti、Nb的作用是什么？
2.不锈钢的分类及常用不锈钢
1) 不锈钢分类：按供应态（正火）组织分
➢ 马氏体型不锈钢(Cr13型) ➢ 铁素体型不锈钢(Cr17、Cr25型） ➢ 奥氏体型不锈钢(18-8型) ➢ 双相不锈钢 ➢ 沉淀硬化型不锈钢
2） 马氏体不锈钢：
➢ 马氏体型不锈钢成分特点：
❖ 含碳0.1~0.4% ❖ 含铬12~18% ❖ 其它元素Mo、V、Si、Cu等
❖按碳在铸铁中的存在形式及石墨形态分类： 白口铁、灰口铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁
❖ 耐蚀性较马氏体不锈钢好 ❖ 单相铁素体，无相变强化 ❖ 塑性、可焊性好 ❖ 有金属间化合物引起的高温脆性
➢ 常用铁素体型 不锈钢：
❖ 1Cr17, 1Cr17Ti, 1Cr28, 1Cr25Ti, 1Cr17Mo2Ti等
❖ 主要用于对力学性 能要求不高、但耐 蚀性要求高的环境 下，如化工生产结 构件
➢ 性能要求：足够的低温强度、低温韧性，可焊性和耐蚀性 ➢ 主要耐寒钢：
❖奥氏体型低温用钢：18-8型不锈钢（>-200 °C) ❖低碳马氏体型低温用钢：1Ni9（>-196 °C) ❖铁素体型钢：主要适用于地球环境下的寒冷地带结构 材料。16MnRE, 09Mn2VRE, 09MnTiCuRE
✓说明耐寒钢的成分设计原则。
说明个元素及其 含量变化对材料 性能影响？
2） 马氏体不锈钢：
➢ 马氏体型不锈钢性能特点：
❖ 含碳量较高，力学性能好 ❖ 热加工性能好 ❖ 切削加工性好 ❖ 耐蚀性随含碳量升高而降低
➢ 常用马氏体不锈钢：1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 9Cr18, 1Cr17Ni2
❖ 1Cr13, 2Cr13优良的抗大气、蒸汽介质腐蚀，耐蚀结构 钢。用于制作汽轮机叶片、热烈设备配件、锅炉附件等 ✓ 热处理：淬火+高温回火(S回)，注意回火脆
❖ 使用温度：550~600 °C ❖ 主要应用：叶片、阀门
➢ 奥氏体型耐热钢：使用温度：>600~700
❖°C固溶强化型18-8不锈钢：加热管，排气管； ❖ 沉淀硬化型耐热钢：4Cr13Ni8Mn8MoVNb(GH36)，增压
涡轮，叶片材料和高温紧固件 ❖ 金属间化合物强化耐热钢：0Cr15Ni26MoTi2AlVB(GH132)
❖应用：材料被强烈冲击或摩擦时，A产生强烈的加工 硬化，并在表面诱发生成形变马氏体，表面硬度急剧升 值HB500~550。
✓注意：一般机器零件的工作条件，耐磨钢的耐磨性不即 渗碳钢和其它高硬度钢材。 ✓高锰钢水韧处理后不能进行回火处理，否则钢材会脆化
2. 耐寒钢：一般指用于制造、储运液化气体用设备的钢材， 也可用于航天真空工业。
力
➢ 常用奥氏体型 不锈钢：
❖ 1Cr18Ni9Ti,
❖ 0Cr18Ni9, 00Cr18Ni9等
❖ 各类耐腐蚀环 境下结构件
5）其他类型不锈钢
• 双相不锈钢：A+ (5~20%)
✓ 抗应力腐蚀性能更好 ✓ 并具有更好的抗晶间腐蚀能力和抗热裂性能 ✓ 0Cr21Ni5Ti, 1Cr18Mn10Ni5Mo3Si2