生活中离不开钢铁,到处都能看到钢铁,今天我们就来认识一下钢铁。
铁在一个大气压下的熔点是1538摄氏度,在2738摄氏度的时候气化。室温下的密度是7.87g/cm³。所以我们炼钢温度一般要在1600-1700摄氏度。
平常我们说的钢铁,从化学元素钢铁材料中主要是铁和碳碳,当然还有其它金属和非金属含碳量小于0.0218%的铁我们把它叫纯铁,纯铁塑性和韧性很好,但是强度很低,工业纯铁主要做铁芯用,纯铁具有磁性,磁铁矿有磁性而且是永久磁铁,非永久磁铁是用铜、硫磺、镍、铁、铝以及钛金属等放入电磁火炉,把所有的金属全部融化成液体之后,倒入模具当中,造就磁铁的大概形状,绑在铜管上放入更大的管中,然后用高压电充电,这个时候由于磁铁当中的电子会有跟着电流从正极慢慢流向负极,从而导致两侧的电子发生一定的转换效率,磁铁就拥有了磁性。
钢材分为四种:板材,管材,型材,棒材。钢材塑性加工的方法有四种:轧制,锻造,挤压,拉拔。其中轧制是主要方法,像我们常常用到的热轧板,冷轧板,热轧无缝管,热轧盘条,热轧型钢等等,都是轧制而成。
碳钢根据含碳量分为低碳钢,中碳钢,高碳钢。含碳量小于0.25%叫低碳钢,含碳量小于0.6%大于0.25%叫中碳钢,大于0.6%的叫高碳钢。
碳钢合金里的基本组织是铁素体,奥氏体和渗碳体。其它的像珠光体,莱氏体,贝氏体,马氏体,索氏体,屈氏体是前面三种组织相变而成的,铁素体的机械性能特点是:强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性,铁素体是碳溶于a-Fe中的间隙固溶体,体心晶格,奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体,溶碳能力强,奥氏体塑性好,奥氏体在常温下是不存在的,温度大于727摄氏度是才有稳定组织。渗碳体是铁和碳形成的间隙化合物。渗碳体具体很高的硬度,但是塑性差。
改善钢的力学性能或加工性能我们还需要对钢材进行热处理,如正火,淬火,回火,退火,调质处理是对钢材进行淬火再回火的工艺。对不锈钢我们还要进行固溶强化,对钢丝绳用钢丝我们要进行铅淬火。冷轧钛管要进行去应力退火,压力容器用钢有必要要用正火板,模压以后要调质处理,加入合金元素可以改变钢的使用性能和工艺性能,常见的合金元素有,硅,鉬,铬,镍,钴,钒,钛,锰。
随着社会发展,对钢材的力学性能和工艺性能要求越来越高,像我国的辽宁号航空母舰是从乌克兰买回来的瓦格良号,瓦格良号修复需要的球扁钢是鞍钢工人经过千辛万苦研发出来的,既要要求高强度又要高韧性,我国第二艘航空母舰是自己制造的,其中的船夹板用钢要求更高,甚至需要达到的指标更多,钢板要承受的重量和温度都是极高的,这种夹板用钢只有美英法苏能制造,现在应该把中国加进去了。
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