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隨著科學技術和工業的發展,對材料提出了更高的要求,如更高的強度,抗高溫、高壓、低溫,耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求,碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足:
(1)淬透性低。一般情況下,碳鋼水淬的大淬透直徑只有10mm-20mm。
(2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43, 遠低于合金鋼。
(3) 回火穩定性差。由于回火穩定性差,碳鋼在進行調質處理時,為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度,這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性,采用高的回火溫度時強度又偏低,所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。
(4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。
太原鋼鐵基地
太鋼位于山西省太原市尖草坪,是“二五”時期重點擴建、改建項目之一。1990年生產生鐵133萬噸、鋼179萬噸、鋼材96萬噸。太鋼周圍焦煤資源豐富,品種齊全,這是太鋼布局的突出優勢。太(原)古(交)嵐(縣)鐵礦是我國主要鐵礦區之一;但礦石品位低,礦區分散。水資源不足、運輸緊張及鐵礦資源的缺陷是太鋼進一步發展的限制因素。太鋼也是我國特殊鋼生產基地,以生產優質板材為主。
馬鞍山鋼鐵基地
馬鋼位于安徽省東部馬鞍山市內,臨江近海,交通十分便利,資源豐富。附近的寧蕪鐵礦是我國主要鐵礦產地之一,距淮南、淮北煤產地不遠。主要產品有各種鑄造用生鐵、用于制造鐵路運輸的火車輪、輪箍、各種異型斷面的環形件、各種角鋼及中小型鋼材等。生鐵產量大于鋼產量,1990年年產生鐵223萬噸、鋼204 萬噸、鋼材154萬噸,是江南重要的生鐵基地。
14:Q345B/C/D/E鋼
Q345是一種鋼材的材質。Q345B是20度常溫沖擊;q345c級,是0度沖擊;q345d級,是-20度沖擊;q345e級,是-40度沖擊。在不同的沖擊溫度,沖擊的數值也有所不同。它是低碳合金鋼(c<0.2%),綜合性能好,低溫性能好,冷沖壓性能,焊接性能和可切削性能好。廣泛應用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等。
15:Q390鋼
船舶、鍋爐、壓力容器、石油儲罐、橋梁、電站設備、起重運輸機械及其他較高載荷的焊接結構件。
16:20Mn2
用于制造截面較小(直徑不大于50mm)的零件,可代替20Cr鋼。常用于制造滲碳小齒輪、小軸;要求不高的活塞銷、十籽銷頭、柴油機套筒、汽門頂桿等;也可用作調質鋼,如制造冷鐓螺栓。
17:27SiMn
用于制造高韌性和耐磨性的熱沖壓零件;也可用于制造不經熱處理的零件,或在正火后使用,如拖拉機的履帶銷等;還可用作鑄件。
18:4OB
用于制造比40鋼截面大、性能要求高的零件,如齒輪、轉向拉桿、軸、凸輪,以及拖拉機曲軸柄等零件;制造要求不高的小尺寸零件時,可代替40Cr鋼。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優質鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
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