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            发饰品

            时间:2018-09-15 19:09:54   来源:五金饰品     字号:    点击数:107 次

            会议经过表决,通过了十三届全国人大一次会议关于设立十三届全国人大专门委员会的决定,通过了十三届全国人大一次会议关于十三届全国人大专门委员会主任委员、副主任委员、委员人选的表决办法,通过了十三届全国人大宪法和法律委员会主任委员、副主任委员、委员名单,通过了十三届全国人大财政经济委员会主任委员、副主任委员、委员名单。

            发饰品
              

            发饰品 发饰品定义 发饰品发饰品-发夹的分类 发饰品发饰品行业网站-秀发千姿发饰品行业网站

            发饰品行业主要经营发圈、发绳、发髻、发箍(发卡)、发爪、发梳、头带/头巾、假发等。

            发饰品

            新光饰品批发网网站简介

            网站自创建以来,本着凸显品牌内涵,服务大众饰品的理念,不断完善自我,不断创新,迅速打开销路,产品远销欧美市场,在饰品批发行业崭露头角。新光饰品批发网

            新光饰品批发网网站宗旨

            引领饰品批发新潮流 打造新光饰品批发巨型航母

            新光饰品(7张)

            新光饰品批发网网站信息

            网站名称:新光饰品批发网

            地 址:湖南长沙

            注册资本:人民币50万元

            成立日期:2010年3月31日

            经营范围:新光饰品 项链、耳环、戒指、手饰、发饰、胸针、脚饰、婚纱套链

            第三方机构认证审核机构:中诚信

            认证时间:2010年

            法定代表人:杜玉慧

            企业类型:有限责任公司

            年检时间:2010年(最近)

            新光饰品批发网品牌公司

            新光饰品批发网简介

            浙江新光饰品是一家集饰品研发、生产、销售、贸易于一体的大型民营企业。创建于1995年。公司占地面积13.4万平方米,厂房建筑面积16.8万平方米,总资产达12.5亿元,企业员工5600余人。经过十年的发展,新光公司从小到大,现已发展成为中国知名企业,中国饰品行业的龙头企业,浙江省饰品行业协会会长单位,是目前国内最大的流行饰品生产基地之一。

            新光饰品批发网宗旨

            新光公司以“创造名牌,服务社会”为宗旨,视了解和满足客户需求为基础,不断完善内部管理,积极引进国内外饰品行业最先进的设备和技术,大力推行ISO9001质量管理体系,并于2001年10月顺利通过ISO9001(2000版)质量管理体系认证。公司产品经省、市技术监督局多次抽检,合格率均为100%。公司在严把质量关的同时,不断开发新产品,以创新引导潮流,成立了专门从事新产品、新材料研制、开发及技术改进工作的企业研发中心。公司已汇集设计开发人才300余名,平均日开发新品上百款,现有“新光”、“希宝”两大品牌,有合金、爪链、铜金等五大系列共20余类20万多个品种。产品畅销全国,并出口欧、美等70多个国家和地区。

            公司以技术创新为主导,成立公司研发中心,并与浙江大学材料化工学院联手组建“浙大材化新光研发中心”。几年来,公司陆续引进技术人才180多人,高层管理人员20多名,高薪聘请海外、名校、科研机构的专家加盟新光公司,为新光的发展壮大和科技创新奠定了坚实的基础。

            义乌市博瑞饰品厂百科名片

            义乌市博瑞饰品厂(简称“博瑞饰品”)是经国家工商行政部门批准注册的工贸企业,是一家集设计、生产、销售、服务于一体的饰品厂家,旗下有博瑞饰品开发技术部、韩国饰品批发网。与东莞电镀厂、义乌蓝天电镀厂、义乌博瑞进口水钻等多家饰品企业均属长期合作关系。博瑞饰品走上电子商务以来,与百度、阿里巴巴、书生商友商务网、淘宝网、中国小商品城网合作,共同建立了饰品网上销售渠道,减掉销售的中间环节有效地降低商品成本,为打造中国高品质低价位的小饰品做出贡献。

            义乌市博瑞饰品厂博瑞简介

            义乌市博瑞饰品厂成立于2007年,起初于多家义乌外贸公司合作经营出口饰品加工生产,2009年逐渐发展转向国内市场,专业生产供应韩版饰品,韩国明星饰品,并同时建立了国内市场营销团队和韩国饰品批发

            网、饰品批发网、饰品货源网、小饰品批发市场、韩版饰品批发网,2010年注册博瑞饰品品牌。博瑞饰品主打韩国风格,严格把关原材料的环保因素,以强大的社会责任感号召所有饰品厂家严厉拒绝国外电子垃圾,坚持“绿色饰品 环保饰品”的概念,此举得到了业内及社会各界的一致好评。发展至今已近三千个款式,长期保持大量现货,每天上新款。产品涉及项链、项坠、毛衣链、耳环、手链、手机链、戒指、发夹等韩国时尚饰品。

            义乌市博瑞饰品厂博瑞文化

            义乌市博瑞饰品厂经营理念

            名牌建设为依托,渠道建设为方向

            义乌市博瑞饰品厂企业精神

            用心服务,企业信誉高于一切

            义乌市博瑞饰品厂成立源起

            2009年,博瑞建立了国内市场营销团队,在目前广大购物者渐渐对产品性价比要求越来越高的今天,发现必须有一套完善的经销体系,才能不断的提高产品质量同时降低产品价格,减少产品销售的中间环节成本势在必行。因此博瑞创办网上购物商城网站,让产品在网站上直接面对消费者,一方面网站可以提供比在市场中更为详尽的资料、历史渊源以及顾客评论等信息,顾客可以方便的从琳琅满目的各类产品中快速查询出需要的产品;另一方面也大大的减少运营成本,将价格实惠转让给顾客。

            韩国饰品货源网定义

            07年下半年为一韩国外贸公司加工生产韩国饰品,逐步主打韩国风格。08年从为淘宝皇冠店柠檬绿茶按图生产风行一时的“皇冠熊毛衣链”开始大规模专业生产淘宝热卖饰品,发展迄今已近三千个款式,长期保持大量现货,每天更新数十款。立足于义乌小商品批发市场,下设合金韩国饰品加工厂,承接来样定做,外贸订单,小额批发。大量低价批发韩版饰品,流行饰品。韩国耳环批发、韩国项链批发、韩国毛衣链批发、韩国手链批发、韩国手镯批发、韩国脚链批发、韩国头饰品批发、韩国戒指批发、韩国手机链批发、韩国情侣钥匙扣批发、情侣饰品批发、手工饰品批发、925纯银饰品、合金饰品批发。针对中高层批发商,精品店,淘宝皇冠店,稳定中高档质量,我们凭着良好的信用、优良的服务,与义乌,广州,东莞,江苏,沈阳等地区多家饰品企业及饰品批发商城建立了长期的合作关系。

            21世纪,是一个数字化的时代,我们为了打开网络贸易市场,也为了再次降低成本,从而达到保证客户利润的目的,我们于2010年与阿里巴巴销售平台建立了长期合作。公司秉承“用心服务,客户至上,追求卓越,拒绝平凡”的精神,热心服务每一位新老客户! 韩国饰品货源网热忱欢迎各界朋友前来浏览、订购、洽谈业务!

            韩国饰品货源网发展

            在较早的时间以前,人们总认为网络是虚拟的,是“空”、“假”的,进而怀疑网上购物的真实性及安全性,随着电子商务的发展和成熟,第三方支付工具(信用中介)如支付宝、财付通、百付宝应用而生,为网上交易的安全性提供了保护,更促进了网上交易的健康发展。如今,“电子商务”不再是一个与平常人较遥远的“高端”的名词,越来越多的人在生活的每个层面接触或者溶入到“电子商务”这种生活方式,并离不开这种生活方式,人们从最早怀疑网上购物,接触网上购物,再到喜欢上网购物,这一发展过程仅仅不到两年的时间。而饰品批发网,也在这种市场需求环境中如雨后春笋般得以发展。

            韩国饰品货源网寻找饰品批发

            简单的说:就是没有条件到饰品批发市场选货,而想通过在网上找货源的人群。众所周知,开饰品店或者网上开饰品店,是“小投资、大回报、低风险”的一种创业项目。一些初次创业者,往往会找一些饰品货源,摆个小摊,一天挣个三五十元的,即体验了创业,也解决了“吃饭”的问题,补贴家用;而一些更利害一点的人,从练小摊开起了饰品店,就此开始了真正意义上的投资创业梦;另外,相当一部分群体是上班族、时间较为空闲的,利用空闲时间在淘宝、拍拍、有啊等网上开一个小店铺,当起了“掌柜”。不论是做大或做小,此类人都是非常可敬的人,他们(她们)通过自己的努力,用自己的辛勤和汗水来改变个人生活或命运。创业是辛苦的,这一点,那些“富二代”远不能比上,但这一路上,他们(她们)是踏实的,因为他们(她们)每一分钱都赚得心安理得。作为过来人我发这一点感慨,我只想告诉那些在创业路上的兄弟姐妹们:你们即然选择通过创业来改变自己,除了努力、努力、再努力,还要学会坚持、坚持、再坚持,胜利在前面等着你!

            韩国饰品货源网从事饰品批发

            通过百度搜索“饰品批发”,跳出了很多与“饰品批发”的相关商家或信息,那么,我们怎样区分,哪些是真正的饰品批发商家呢?这里就要谈到哪些人在从事饰品批发。

            1. 饰品生产厂家:一般很少有真正意义上的厂家在网上开批发网,因为它们的产品一般是直接在批发市场上自己开档销售,或者给别人批发档口代理的。即便有,它的产品也是很单一的,比如说,它只生产耳环。一个厂家是不可能什么都生产;最重要的一点,一般通过网上找饰品的需求方,要货量都不大,所以,真正的饰品厂家不会与你发生交易的,它如果小到要与你做生意,说明这就不是工厂了;所以说,我们如果要货量不大但又直接想要找工厂拿货,这种想法不切实际。但是,话也不能说绝对,像阿里巴巴,还是有很多厂家不限起批数量发货的,就看你运气,或者说服力了。

            2. 饰品批发商:一般在批发市场的批发档口,大多数是经营批发性质的商品,较少有厂家自己设档口;而在网上从事饰品批发的,相好当一部分是此类性质的商家,它们的货主要是通过厂家手里拿到,即所谓的“代理”,比如说广州的“广州饰品批发网”,就是这类经营性质。一般来说,我们拿货主要跟这些人打交道;当然,并不是每一个批发商都会有精力和能力去开一个“饰品批发网”,搞一个饰品批发网,不是简单的做一个网站而已,需要投入的技术和精力,远大过于开一个批发档口。

            3. 网店经营者:在淘宝上开一个店,然后找一家“饰品批发网”寻求代理,即“一件代发”,然后写上“饰品批发”,这样也成了一个“饰品批发网”。

            韩国饰品货源网如何找批发网

            我们要明白,拿货找厂家这一想法本身就是不符合现实的,当然,除了你拿货单款数量大以外,否则厂家根本不会理你。另外,因为开一个“饰品批发网”门槛低,人人可以进入,所以我们要找的就是真正批发性质的“饰品批发网”,即本身就是经营批发的商家。那怎样的才算是真正批发性质的商家呢?根据经验总结如下:

            首先要有自己独立网站:

            网站就好比批发商经营的档口,没有档口一般都不算是真正意义上的批发商家,同理,没有独立网站,只是在淘宝、拍拍上开店(上面都是做零售的),当然不算是专业的批发网站;独立网站都有自己独立域名。

            网站一定要有ICP备案:

            只有经过ICP备案的,才算是合法的网站,这算是网站经营的“营业执照”吧,网站下方有如:粤ICP备08006688号 字样,前面“粤”代表广东,08006688,表示通过审核的时间。最后,别忘了核实它的真实性,请到国家信息产业部的网上进行查询,核实真实性。(打开信产部网站后,右则有一个“公共查询”)

            网站留言:

            网站留言是“供、销”互动的平台,互动内容多,自然说明网站本身有人气,是一个“知名”网站;

            发货信息:

            每天公布发货信息,说明这个网站每天有实质的发货内容,不是一个钓鱼网站。不过要注意区分发货信息的真假,发货单能在相关快递网站查询到才是真,目前我发现有些网站的发货信息是造假的。

            售后服务条款及承诺:

            清晰的服务条款,体现网站服务的专业性和标准性。这一点很重要,如果一个网站什么售后服务也没有,或者只是简单的几句话,那么可以放弃订购。比如:“广州饰品批网”就非常详细的说明了订货中可能发生的问题,如何解决,哪些是网站承担的责任,哪些是客户自己的义务。

            产品是否丰富:

            产品多,说明网站专业,其次也给自己拿货提供方便,能一站式搞定;

            价格是否合理:

            价格高并不代表质量好,价格低也不说明便宜,有可能是馅饼,只有在同等材质的水平上比较,合理的低价,才是值得信任的。

            服务电话:

            有固定电话吗?没有的话,可以考虑不要订货,因为手机可以随时关机或者换卡,而固定电话是实名制办理的。

            网站客服:

            如果有在线QQ什么的,可以先就这些问题问清楚,没有了解之前,不要想当然的就订货付款。

            要网站提供营业执照:

            不能提供不要考虑订购,需要注意的是:如果提供了执照,也不要轻意相信,因为执照是可以PS的,即用一种图片处理软件可以伪造。

            可以提供上门看货、批发:

            上了规模的饰品批发网,一般都有自己的批发店面,以供客户上门看货、批发,如果网站并没有提供经营地址,或者网站不敢提供上门看货地址、或者提供的地址与营业执照地址不一样,均说明网站规模不大,可信度值得考究。

            韩国饰品货源网运营模式

            饰品批发网的运营模式一般是以电子商务平台的形式运营,与一般性的行业电子商务网站类似,借助物流来实现配送。以花之恋为例,是一家专业从事鲜花饰品、红豆饰品、押花饰品、幸运草饰品、迷你玫瑰饰品、海洋饰品、香薰饰品系列开发、生产、销售于一体的创新型企业,产品核心技术除自行开发外,均源自于台湾、日本、墨西哥等,我们拥有一批理论基础厚实、设计经验丰富、创新能力很强的年轻专业技术人才,他们在款式设计、材料成型、材料复合、产品文化研究、产品推广以及文化产品市场评估等领域具有很高的学术和技术造诣,秉承“品质、设计、成本、效率”为核心竞争力理念,每件产品经36道工艺精雕细琢,一丝不苟确保优良品质,以货真价实的国际标准,让客户称心满意。

            韩国饰品货源网主营项目

            开发设计、生产加工与销售发夹、项链、爪链、胸针、耳环、手链、吊坠、戒指,饰品套装等各类时尚饰品的实体企业。

            韩国饰品货源网企业文化

            该公司一直以坚持社会主义,以人为中心为核心,注重公司人才培养,同时秉持社会主义并且汲取西方先进体制及运营方式。以务实为经营理念,坚决抵制形式主义,注重企业经济文化,提高经济效益。并继承中国传统文化精华在马列主义毛泽东思想引导下建设社会主义新型企业。

            韩国饰品网站货源网简介

            韩国饰品网站货源网是一家批发饰品的货源网站,拥有大量库存。于2004年创造,位于小商品的集结地-义乌,从最初的5人到现在的200多人的饰品货源网。

            韩国饰品网站货源网主要货源

            仓库主要库存了产品涉及戒指,耳环,耳钉,项链,吊坠,毛衣链,手链,脚链,手镯,胸针,胸花,头饰,发夹,手机挂件,手机饰品,钥匙扣,情侣饰品,手工饰品,男式饰品,十二星座饰品,非主流饰品等饰品货源。08年从为淘宝皇冠店柠檬绿茶按图生产风行一时的“皇冠熊毛衣链”开始大规模专业生产淘宝热卖饰品,发展迄今已近三千个款式,长期保持大量现货,每天更新数十款。针对中高层批发商,精品店,淘宝皇冠店,稳定中高档质量,按韩国官网图片生产,多道评检。

            韩国饰品网站货源网网站优势

            1、严格把关在原材料的选择,保证饰品原材料的质量。   

            2、严格把关饰品原材料的环保因素,以“绿色饰品”为方向,生产对人体无害的饰品。   

            3、与原材料供应商的合作,减少中间环节,降低生产费用,让利给消费者。   

            4、环保型锌合金饰品,采用新型原材料,深入贯彻“绿色饰品”的理念。 

            1、采用先进的饰品生产设备 。   

            2、拥有顶尖的饰品生产工艺 。   

            3、拥有顶尖的饰品电镀工艺 。   

            4、坚持环保生产的理念。

            360货源网网站概况

            360货源网旨在通过互联网络为广大网店卖家、淘宝掌柜提供最新最全的货源信息,在上面除了可以发布货源、相互交流外,还可以在上面举报任何虚假的货源信息,只要我们一旦确认信息属实,将立即删除虚假信息,甚至给予封号处理。

            360货源网货源分类

            一、货源类别分为:

            1、女装货源--品牌女装、瑞丽女装、日韩女装、外贸女装等;

            2、男装货源--品牌男装、韩版男装、外贸男装等;

            3、饰品珠宝--名牌首饰、项链、手表、水晶饰品、韩国饰品等;

            4、男鞋女鞋--品牌男鞋、品牌女鞋、运动鞋、板鞋、帆布鞋等;

            5、箱包货源--时尚包包、流行包包、品牌包包、韩版包包等;

            6、化妆美容--欧美化妆品、彩妆、美容用品、香水、面膜、护肤品等;

            7、家居货源--日用品、床上用品、办公家具、创意家居、新奇特产品等;

            8、电子数码--电脑类产品、电子类产品、数码类产品等;

            9、母婴童装--母婴用品、品牌童装、童鞋、儿童玩具等;

            10、综合货源。

            二、货源类型分为:代理、批发、加盟。

            360货源网发布审核

            通过360货源网发布信息都必须先注册后,才可能发布,而且所有发布的信息都必须经过我们审核后才可以正常显示,我们严格按照相关互联网信息发布标准来判定,对于滥发信息、发布非法信息或信息资料不完整的坚决不通过。

            平价饰品网网站简介

            平价饰品网,知名饰品品牌,创立于2005年,是一家集饰品生

            产品图册(20张)产、饰品电子商务、饰品批发贸易于一体的私营企业。坐落于全球最大的小商品批发市场--中国义乌,是一个面向全国,利用网络平台,批发流行饰品、打火机、韩国头饰发饰、天然玉石水晶玛瑙、工艺品/家居饰品/礼品、化妆品香水、服饰、包装等。主要产品有韩国饰品批发、玉石饰品批发、玛瑙批发、水晶饰品批发、韩国头饰批发、贝壳饰品批发、藏饰饰品批发、情侣饰品批发等;商品种类分:发圈、发夹、发箍,戒指、手镯、项链、吊坠、耳环、耳钉、手链等,坚持以客户体验为根本,已经成为店主们进货,批发,开店找货源的首选网站。[1]

            平价饰品网产品分类

            流行饰品
              头饰发饰
              服饰
              打火机
              藏饰
              玉石水晶玛瑙
              贝壳
              手机饰品
              化妆品香水
              情侣饰品
              工艺品家居礼品
              包装用品[2]

            合金简介

            合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。

            人类生产合金是从制作青铜器开始,世界上最早生产合金的是古巴比伦人,6000年前古巴比伦人已开始提炼青铜(红铜与锡的合金)。中国也是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑。

            合金是宏观均匀,含有金属元素的多元化学物质,一般具有金属特性.任何元素均可采用作合金元素,但大量加入的仍是金属.组成合金的最基本的、独立的物质称组元,或简称为元.由两个组元组成的合金称为二元合金,由三个组元组成的合金称为三元合金,由三个以上组元组成的合金称为多元合金.固态下,合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物;可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态.晶态合金中依其组成元素的原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同,可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体(solid solution)以及不和任何组成元素结构相同的中间相(inter-mediate phases).中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等.合金在平衡状态下可能出现的相可以从相平衡图得知.[2]

            合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用.同时,合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小,形状和分布的变化,对合金的性能也发生很大的影响.因此,利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相,再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求.[2]

            高分子化学中现也借用合金一词,它指在 一定条件下把聚合物或共聚物与另一种聚合物或弹性物掺合而成的复合材料,如苯乙烯-丙稀腈共聚物树脂与丁二烯-丙稀腈橡胶掺合.[2]

            合金制作合成

            常将两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加其他非金属元素通过合金化工艺(熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等等)而形成的具有金属特性的金属材料叫做合金。但合金可能只含有一种金属元素,如钢。(钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.00%之间的铁合金的统称)

            这里我们需要注意,合金不是一般概念上的混合物,甚至可以是纯净物,如单一相的金属互化物合金,所添加合金元素可以形成固溶体、化合物,并产生吸热或放热反应,从而改变金属基体的性质。

            合金的生成常会改善元素单质的性质,例如,钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质,例如密度、反应性、杨氏模量、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处,但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。这是由于合金与单质中的原子排列有很大差异。

            少量的某种元素可能会对合金的性质造成很大的影响。例如,铁磁性合金中的杂质会使合金的性质发生变化。

            不同于纯净金属的是,多数合金没有固定的熔点,温度处在熔化温度范围间时,混合物为固液并存状态。因此可以说,合金的熔点比组分金属低。参见低共熔混合物。常见的合金中,黄铜是由铜和锌的合金;青铜是锡和铜的合金,用于雕象、装饰品和教堂钟。一些国家的货币都会使用合金(如镍合金)。

            合金物理分类

            根据合金中含量较大的主要金属的名称而分类称作某某合金,如铜含量高的为铜合金,其性能主要保持铜的性能。

            合金合金类型

            (1)混合物合金(共熔混合物),当液态合金凝固时,构成合金的各组分分别结晶而成的合金,如焊锡、铋镉合金等;

            (2)固熔体合金,当液态合金凝固时形成固溶体的合金,如金银合金等;

            (3)金属互化物合金,各组分相互形成化合物的合金,如铜、锌组成的黄铜(β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜)等。

            合金的许多性能优于纯金属,故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。

            合金合金的通性

            各类型合金都有以下通性

            (1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点;

            (2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大;(特例:钠钾合金是液态的,用于原子反应堆里的导热剂)

            (3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料。

            (4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业

            合金常见合金

            球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金等等。

            合金钢铁

            简介

            钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe外,C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。

            分类及性质

            按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

            随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性,等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富,除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。

            关于生铁

            生铁硬而脆,但耐压耐磨。灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C断口呈银白色,质硬而脆,不能进行机械加工,是炼钢的原料,故又称炼钢生铁。

            碳以片状石墨形态分布的称灰口铁,断口呈银灰色,易切削,易铸,耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特种条件下有十分重要的应用。

            合金硅铁

            硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅铁常用于炼钢作脱氧剂,同时由于SIO2生成时放出大量的热,在脱氧同时,对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂。

            广泛用于低合金结构钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,以外硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。含硅量达95%--99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。

            合金锰铁

            锰铁是以锰矿石为原料。在高炉或电炉中熔炼而成的。锰铁也是钢中常用的脱氧剂,锰还有脱硫和减少硫的有害影响的作用。因而在各种钢和铸铁中,几乎都含有一定数量的锰。锰铁还作为重要的合金剂。广泛地用于结构钢。工具钢、不锈耐热钢。耐磨钢等合金钢中。[3]

            合金铝合金

            简介

            铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的。纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。

            特点与性质

            铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。

            应用

            高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水侵蚀,避磁性等特点。

            合金铜合金

            简介

            纯铜呈紫红色,故又称紫铜,有极好的导热、导电性,其导电性仅次于银而居金属的第二位。铜具有优良的化学稳定性和耐蚀性能,是优良的电工用金属材料。

            分类

            工业中广泛使用的铜合金有黄铜、青铜和白铜等。

            Cu与Zn的合金称黄铜,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。再如在黄铜中加入少量Sn,称为海军黄铜,具有很好的抗海水腐蚀的能力。在黄铜中加入少量的有润滑作用的Pb,可用作滑动轴承材料。

            青铜是人类使用历史最久的金属材料,它是Cu、Sn合金。锡的加入明显地提高了铜的强度,并使其塑性得到改善,抗腐蚀性增强,因此锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。Sn较贵,已大量用Al、Si、Mn来代替Sn而得到一系列青铜合金。铝青铜的耐蚀性比锡青铜还好。铍青铜是强度最高的铜合金,它无磁性又有优异的抗腐蚀性能,是可与钢相竞争的弹簧材料。

            白铜是Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性和高的电阻,故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。

            黄铜含锌及少量的锡、铅、铝等。

            合金锌合金

            简介

            以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔;但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备,压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。

            应用及其他

            锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。

            【锌合金成分及铸件品质】

            一、锌合金的特点

            1. 比重大。低温锌合金

            2.铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。

            3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。

            4. 融化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。

            5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。

            6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型。

            合金铅锡合金

            分类

            铅锡合金按用途分为:

            ①铅基或锡基轴承合金。与铅基轴承合金统称为巴氏合金。含锑3%~15%,铜3%~10%,有的合金品种还含有10%的铅。锑、铜用以提高合金的强度和硬度。其摩擦系数小,有良好的韧性、导热性和耐蚀性,主要用以制造滑动轴承。

            ②铅锡焊料。以锡铅合金为主,有的锡焊料还含少量的锑。含铅38.1%的锡合金俗称焊锡,熔点约183℃铝锡合金

            ,用于电器仪表工业中元件的焊接,以及汽车散热器、热交换器、食品和饮料容器的密封等。

            ③铅锡合金涂层。利用锡合金的抗蚀性能,将其涂敷于各种电气元件表面,既具有保护性,又具有装饰性。常用的有锡铅系、锡镍系涂层等。

            ④铅锡合金(包括铅锡合金,无铅锡合金)可以用来生产制作各种精美合金饰品、合金工艺品,如戒指、项链、手镯、耳环、胸针、纽扣、领带夹、帽饰、工艺摆饰、合金相框、宗教徽志、微型塑像、纪念品等。

            特点

            铅锡合金(用作合金饰品、合金工艺品材料)的特点

            1.铅锡合金性能稳定,熔点低,流动性好,收缩性小。

            2.铅锡合金晶粒幼细,韧性良好,软硬适宜,表面光滑,无砂洞,无疵点,无裂纹,磨光及电镀效果好。

            3.铅锡合金离心铸造性能好,韧性强,可以铸造形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。

            4.铅锡合金产品可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。

            5.铅锡合金晶体结构致密,在原料方面确保铸件尺寸公差小,表面精美,后处理瑕疵少.

            合金特种合金

            工业上应用的合金种类数以千计,现只简要地介绍其中几大类。

            合金耐蚀合金

            耐蚀合金

            金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力,称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一:

            ①热力学稳定性高的金属。通常可用其标准电极电势来判断,其数值较正者稳定性较高;较负者则稳定性较低。耐蚀性好的贵金属,如Pt、Au、Ag、Cu等就属于这一类。

            ②易于钝化的金属。不少金属可在氧化性介质中形成具有保护作用的致密氧化膜,这种现象称为钝化。金属中最容易钝化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等。

            ③表面能生成难溶的和保护性能良好的腐蚀产物膜的金属。这种情况只有在金属处于特定的腐蚀介质中才出现,例如,Pb和Al在H2SO4溶液中,Fe在H3PO4溶液中,Mo在盐酸中以及Zn在大气中等。

            因此,工业上根据上述原理,采用合金化方法获得一系列耐蚀合金,一般有相应的三种方法:

            ①提高金属或合金的热力学稳定性,即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素,使形成固溶体以及提高合金的电极电势,增强其耐蚀性。例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu、Cr等,即属此类。不过这种大量加入贵金属的办法,在工业结构材料中的应用是有限的。

            ②加入易钝化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基体金属的耐蚀性。在钢中加入适量的Cr,即可制得铬系不锈钢。

            实验证明,在不锈钢中,含Cr量一般应大于13%时才能起抗蚀作用,Cr含量越高,其耐蚀性越好。这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性,但在非氧化性介质如稀硫酸和盐酸中,耐蚀性较差。这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同时对氧化膜还有溶解作用。

            ③加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素,是制取耐蚀合金的又一途径。例如,钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧化铁[FeOx·(OH)23-2x],它能起保护作用。钢中加入Cu与P或P与Cr均可促进这种保护膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大气腐蚀的低合金钢。

            金属腐蚀是工业上危害最大的自发过程,因此耐蚀合金的开发与应用,有重大的社会意义和经济价值。

            合金耐热合金

            耐热合金

            耐热合金合金又称高温合金,它对于在高温条件下的工业部门和应用技术领域有着重大的意义。

            一般说,金属材料的熔点越高,其可使用的温度限度越高。这是因为随着温度的升高,金属材料的机械性能显著下降,氧化腐蚀的趋势相应增大,因此,一般的金属材料都只能在500 ℃~600 ℃下长期工作。能在高于700 ℃的高温下工作的金属通称耐热合金。“耐热”是指其在高温下能保持足够强度和良好的抗氧化性。

            提高钢铁抗氧化性的途径有两条:一是在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在钢的表面进行Cr、Si、Al合金化处理。它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜,并牢固地附在钢的表面,从而有效地阻止氧化的继续进行。二是用各种方法在钢铁表面形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层。

            提高钢铁高温强度的方法很多,从结构、性质的化学观点看,大致有两种主要方法:

            一是增加钢中原子间在高温下的结合力。研究指出,金属中结合力,即金属键强度大小,主要与原子中未成对的电子数有关。从周期表中看,ⅥB元素金属键在同一周期内最强。因此,在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。

            二是加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素,以使钢基体强化。由若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物,它们在金属键的基础上,又增加了共价键的成分,因此硬度极大,熔点很高。例如,加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,从而增加了钢铁的高温强度。

            利用合金方法,除铁基耐热合金外,还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金,它们在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性。其中镍基合金是最优的超耐热金属材料,组织中基体是Ni?Cr?Co的固溶体和Ni3Al金属化合物,经处理后,其使用温度可达1 000 ℃~1 100 ℃。

            合金钛合金

            钛是周期表中第IVB类元素,外观似钢,熔点达1 672 ℃,属难熔金属。钛在地壳中含量较丰富,远高于Cu、Zn、Sn、Pb等常见金属。我国钛的资源极为丰富,仅四川攀枝花地区发现的特大型钒钛磁铁矿中,伴生钛金属储量约达4.2亿吨,接近国外探明钛储量的总和。

            纯钛机械性能强,可塑性好,易于加工,如有杂质,特别是O、N、C 提高钛的强度和硬度,但会降低其塑性,增加脆性。

            钛是容易钝化的金属,且在含氧环境中,其钝化膜在受到破坏后还能自行愈合。因此 干腐蚀介质都是稳定的。钛和钛合金有优异的耐蚀性,只能被氢氟酸浓度的 侵蚀。特别是 稳定,将钛或钛合金放 取出后,仍光亮如初,远优于不锈钢。

            钛的另一重要特性是密度小。其强度是不锈钢的3.5倍,铝合金的1.3倍,是目前所有工业金属材料中最高的。

            液态的钛几乎能溶解所有的金属,形成固溶体或金属化合物等各种合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善钛的性能,以适应不同部门的需要。例如,Ti-Al-Sn合金有很高的热稳定性,可在相当高的温度下长时间工作;以Ti-Al-V合金为代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸长加工成型,其最大伸长可达到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸长率最大不超过30%。

            由于上述优异性能,钛享有“未来的金属”的美称。钛合金已广泛用于国民经济各部门,它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金,只是钛的价格较昂贵,限制了它的广泛使用。

            合金磁性合金

            磁性合金

            材料在外加磁场中,可表现出三种情况:①不被磁场所吸引的,叫反磁性材料;②微弱地被磁场所吸引的,叫顺磁性材料;③强烈地被磁场吸引的,称铁磁性材料,其磁性随外磁场的加强而急剧增高,并在外磁场移走后,仍能保留磁性。金属材料中,大多数过渡金属具有顺磁性;只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。

            金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。使用的永磁合金有稀土?钴系、铁?铬?钴系和锰?铝?碳系合金。

            磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中,有着日益广泛的应用。

            合金钾钠合金

            钾钠合金

            [英] Sodium Potaddium Al

            [别]钠钾合金

            [缩]JNHJ

            【化学结构】

            4K-Na

            【化学特性】

            银色的软质固体或液体. 遇酸、二氧化碳、潮气及水发生剧烈反应, 放出氢气, 立即自燃, 有时甚至会爆炸. 密度: 0.847克/毫升(100℃) (K78%,Na22%); 0.886克/毫升(100℃)(K56%,Na44%) 熔点: -11℃(K78%,Na22%); 19℃(K56%, Na44%);

            【极限参数】

            沸点: 784℃(K78%,Na22%); 825℃(K56%, Na44%);

            【应用】液态金属核反应堆用的冷却剂是钠钾合金,常温下液态。

            钠钾合金的熔点

            钠 钾 熔点

            20% 80% -10 ℃

            22% 78% -11 ℃

            24% 76% -3.5 ℃

            40% 60% 5 ℃

            合金新型合金

            随着科技的发展,新型合金的种类日益增多,这里介绍主要的几种。

            合金轻质合金

            铝锂合金具有高比强度(断裂强度/密度)、高比刚度且相对密度小的特点,如用作现代飞机蒙皮材料,一架大型客机可减轻重量50 kg。以波音747为例,每减轻1 kg,一年可获利2 000美元。钛合金比钢轻、耐腐蚀、无磁性、强度高,是用于航空和舰艇的理想材料。

            合金储氢合金

            由于石油和煤炭的储量有限,而且在使用过程中会带来环境污染等问题,尤其是20世纪70年代全球石油危机,使氢能作为新的清洁燃料成为研究热点。在氢能利用过程中,氢的储运是重要环节。1969年荷兰飞利浦公司研制出LaNi5储氢合金,具有大量的可逆地吸收、释放氢气的性质,其合金氢化物LaNi5H6中氢的密度与液态氢相当,约为氢气密度的1 000倍。

            储氢合金是由两种特定金属构成的合金,其中一种可以大量吸氢,形成稳定的氢化物,而另一种金属虽然与氢的亲和力小,但氢很容易在其中移动。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等属于第一种金属,Fe、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等属于第二种金属。前者控制储氢量,后者控制释放氢的可逆性。通过两者合理配制,调节合金的吸放氢性能,制得在室温下能够可逆吸放氢的较理想的储氢材料。

            合金超耐热合金

            镍钴合金能耐1 200 ℃的高温,可用于喷气飞机和燃气轮机的构件。镍钴铁非磁性耐热合金在1 200 ℃时仍具有高强度、韧性好的特点,可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找符合耐高温、可长时间运行(10 000 h以上)、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料,仍是今后研究的方向。

            合金形状记忆合金

            它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点,在较低温度下受力发生塑性变形后,经过加热,又恢复到受热前的形状。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,可用于调节装置的弹性元件(如离合器、节流阀、控温元素等)、热引擎材料、医疗材料(牙齿矫正材料)等。

            形状记忆效应来源于一种热弹性马氏体相变。一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法,就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间,然后迅速冷却,例如直接插入冷水中(称为淬火),这时钢转变为一种马氏体的结构,并使钢硬化。后来,在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变,热弹性马氏体一旦产生便可以随着温度降低继续长大。相反,当温度回升时,长大的马氏体又可以缩小,直至恢复到原来的状态,即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小。热弹性马氏体相变时随之伴有形状的变化。

            新型金属功能材料除上述几类以外,还有能降低噪音的减振合金;具有替代、增强和修复人体器官和组织的生物医学材料;具有在材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器,使材料或结构具有自诊断、自适应,甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。

            合金合金加工

            【1】中碳钢:代表钢种有30、35、40、45,也有ML30、ML35、ML40、ML45,有较稳定的室温性能,用于中小结构件、紧固件、传动轴、齿轮等。
              【2】锰钢:代表钢种40Mn2、50Mn2。有过热敏感性、高温回火脆性,水淬易开裂,淬透性较碳钢高。
              【3】硅锰钢:代表钢种35SiMn、42SiMn。疲劳强度高,有脱碳和过热敏感性及回火脆性。用于制造中速、中高等负荷但冲击不大的齿轮、轴、转轴、连杆、蜗杆等,也可制造400℃以下紧固件。
              【4】硼钢:代表钢种40B、45B、50BA、ML35B。淬透性高,综合机械性能高于碳钢,与40Cr相当用于制造截面尺寸不大的零件、紧固件等。
              【5】锰硼钢:代表钢种40MnB。淬透性稍高于40Cr,高的强度、韧性及低温冲击韧性,有回火脆性。40MnB常用来代替40Cr制造大截面零件,代替40CrNi制造小件;45MnB代替40Cr、45Cr;45Mn2B代替45Cr和部份代替40CrNi、45CrNi作重要的轴,也有ML35 MnB用于紧固件生产。
              【6】锰钒硼钢: 代表钢种20 MnVB 、40MnVB、。调质性能和淬透性优于40Cr,过热倾向小,有回火脆性。常用来代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40CrNi制造重要的调质件,也有用中小规格10.9级以下螺栓的、ML20 MnVB。
              【7】锰钨硼钢:代表钢种40MnWB。良好的低温冲击性能,无回火脆性。与35CrMo、40CrNi相当,用于制造70mm以下的零件。
              【8】硅锰钼钨钢: 代表钢种35SiMn2MoW。有较高的淬透性,以50%马氏体计算,水淬直径180,油淬直径100;淬裂倾向、回火脆性倾向小;具有高强度和高韧性。可代替35CrNiMoA、40CrNiMo,用于制造大截面、重负荷的轴、连杆及螺栓。
              【9】硅锰钼钨钒钢:代表钢种37SiMn2MoWVA。水淬直径100,油淬直径70;良好的回火稳定性、低温冲击韧性,较高的高温强度,回火脆性也较小,用于制造大截面的轴类零件。
              【10】铬钢: 以40Cr合金钢管及ML40Cr为代表。淬透性较好,水淬28-60mm,油淬15-40mm。较高的综合机械性能,良好的低温冲击韧性,低的缺口敏感性,有回火脆性。用于制造轴、连杆、齿轮及螺栓。
              【11】铬硅钢: 代表钢种38CrSi。淬透性优于40Cr,强度和低温冲击较高,回火稳定性较好,回火脆性倾向较大。常用于制造30-40mm的轴、螺栓以及模数不大的齿轮。
              【12】铬钼钢:代表钢种30CrMoA、42CrMo、ML30CrMo、ML42CrMo。水淬30-55mm,油淬15-40mm;高的室温机械性能和较高的高温强度,良好的低温冲击;无回火脆性。用于制造截面较大的零件,高负荷的螺栓、齿轮及500℃以下的法兰盘、螺栓;400℃以下的导管、紧固件。42CrMo淬透性较30CrMoA高,用于制造强度更高、截面更大的零件。
              【13】铬锰钼钢:代表钢种40CrMnMo。油淬直径80mm,具有较高的综合机械性能,回火稳定性好。用于制造截面较大的重负荷齿轮及轴类零件。
              【14】锰钼钒钢:代表钢种30Mn2MoWA。具有良好的淬透性:水淬达到150mm,心部组织为上、下贝氏体加少量马氏体;油淬70mm,心部95%以上的马氏体;良好的低温冲击韧性,低的缺口敏感性及较高的疲劳强度。用于制造80mm以下的重要件。
              【15】铬锰硅钢:代表钢种30CrMnSiA。水淬40-60mm(95%的马氏体),油淬25-40mm。强度、冲击韧性高,有回火脆性。用于制造高压鼓风机叶片、阀板、离合器摩擦片、轴及齿轮等。
              【16】铬镍钢: 代表钢种40CrNi和45CrNi。水淬达到40mm,油淬15-25mm;良好的综合机械性能,良好的低温冲击韧性,回火脆性倾向小。30CrNi3A淬透性较高,综合机械性能好,有白点敏感性和回火脆性。用于制造截面较大的曲轴、连杆、齿轮、轴及螺栓等。
              【17】铬镍钼钢:代表钢种40CrNiMoA。具有优良的综合机械性能,低温冲击韧性高,缺口敏感性低,无回火脆性。用于制造较大的曲轴、轴、连杆、齿轮、螺栓及其它受力较大、形状复杂的零件。
              【18】铬镍钼钒钢: 代表钢种45CrNiMoVA。强度高,回火稳定性好,油淬达到60mm(95%马氏体)。用于制造振动载荷下的重型汽车弹性轴及扭力轴等。

            合金铸造性能

            合金的铸造性能(castability,castingproperty)是指合金在铸造时表现出来的工艺性能,主要指合金的流动性及合金的收缩等。这些性能对于是否获得健全的铸件是非常重要的。

            合金流动性

            流动性(fluidity,liquidity)是指液态合金充填铸型的能力。

            合金液的流动性好,容易浇满型腔,获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件,相反合金的流动性不好,则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。

            在常用的合金中,灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢流动性最差。

            影响流动性的因素很多,其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。

            合金收缩性

            液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩(contraction,shrinkage)。收缩是铸造合金本身的物理性质,是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段:

            1.液态收缩(liquidcontraction):从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。

            2.凝固收缩(solidificationcontraction):从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。

            3.固态收缩(solidcontraction):从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。

            合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小,通常用体积收缩率来表示,它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化,但它只引起铸件外部尺寸的变化,因此,通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。

            合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同,实际收缩量也有所不同。

            另外,合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性,吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。

            白合金简介

            由美国人巴比特发明而得名,因其呈白色,又称白合金。

            巴氏合金(包括锡基轴承合金和铅基轴承合金)是最广为人知的轴承材料,具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金。其应用可以追溯到工业革命时代。具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是适合相对于低硬度轴转动的材料,与其它轴承材料相比,具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机,以及其它矿山机械和大型旋转机械等。巴氏合金除制造滑动轴承外,因其质地软、强度低,常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。

            巴氏合金的组织特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间形成微小间隙,成为贮油空间和润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承作用,有利于承载。

            主要合金成分是锡、铅、锑、铜。锑、铜用以提高合金强度和硬度。

            按国家标准,巴氏合金可以分为锡基合金和铅基合金两种。后者含锑10%~20%,锡5%~15%,为防止成分偏析和细化晶粒,还常加入少量的砷。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低,耐蚀性也差。所以客户在使用巴氏合金的时候,通常选用锡基合金,其常用的牌号有ZChSnSb11-6、ZChSnSb8-4、ZChSnSb8-8等。尽管铅基合金的性能没有锡基合金好,但是有许多客户仍然选择使用,因为它使用起来比较经济,其常用的牌号有ZChPbSb16-16-2、ZChPbSb1-16-1等。[2]

            白合金组织特点

            在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使白合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间形成微小间隙,成为贮油空间和 润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承作用,有利于承载。[3]

            白合金应用

            主要使用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套。如:水泥机械、钢铁机械、化工机械、造纸机械、石油机械、船舶机械、压缩机械、煤矿机械、选矿设备等等,还可以用在大型机床上来取代黄铜,效果也很好。巴氏合金除制造滑动轴承外,因其质地软、强度低,常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。为防止成分偏析和细化晶粒,还常加入少量的砷。[3]

            合金钢产生发展

            合金钢

            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。

            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。

            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;稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁,或用于修造军舰。

            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。

            20世纪20年代以后,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。

            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。

            20 世纪 70 年代以来, 世界范围内合金高强度钢的发展进入了一个全新时期, 以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础, 形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。

            进入 80 年代,一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发,借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。在钢的化学成分-工艺-组织-性能的四位一体的关系中,第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位,也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟,以前所未有的新的概念进行合金设计。[1]

            合金钢合金元素

            合金钢介绍

            合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。

            其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。

            合金钢作用

            1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲合金结构钢

            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。

            合金钢影响

            合金元素对铁碳合金相图的影响

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            1、合金元素对A相区的影响:1)扩大A相区(Mn、Ni、Co);2)缩小A相区(Cr、V、Mo、Si);3)正是这个原因我们可以生产奥氏体钢和铁素体钢;2、合金元素对S、E点的影响:凡是扩大A相区的元素均使S、E点向左下方移动;凡是缩小A相区的元素均使S、E点向左上方移动。

            合金元素对S、E点的影响:如图所示:

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            合金元素对钢热处理的影响

            1、对奥氏体化的影响——大多数合金元素(镍、钴除外)都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。

            2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反,可以促进奥氏体晶粒长大,所以,除锰钢外,合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体;也有利于适当提高加热温度,使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。[2]

            3、合金元素对过奥氏体转变的影响——除钴外,所有合金元素都使C曲线右移,降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性(如图7-4)。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。另外,大多数合金元素还使Ms点下降。

            对钢加热和冷却时相变的影响

            钢加热时的主要固态相变是非奥氏体相向奥氏体相的转变,即奥氏体化的过程。整个过程都和碳的扩散有关。合金元素中,非碳化物形成元素降低碳在奥氏体中的激活能,增加奥氏形成的速度;而强碳化物形成元素强烈妨碍碳在钢中的扩散,显著减慢奥氏体化的过程。

            钢冷却时的相变是指过冷奥氏体的分解,包括珠光体转变(共析分解)、贝氏体相变及马氏体相变。仅举合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例,大多数合金元素,除钴和铝外,均起减缓奥氏体等温分解的作用,但各类元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的(如硅、磷、镍、铜)和少量的碳化物形成元素(如钒、钛、钼、钨),对奥氏体到向珠光体的转变和向贝氏体的转变的影响差异不大,因而使转变曲线向右推移。

            碳化物形成元素(如钒、钛、铬、钼、钨)如果含量较多,将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟,但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著,因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离,而形成两个 C形。[3]

            对钢的晶粒度和淬透性的影响

            影响奥氏体晶粒度的因素很多。钢的脱氧和合金化情况均与“奥氏体本质晶粒度”有关。一般来说,一些不形成碳化物的元素,如镍、硅、铜、钴等,阻止奥氏体晶粒长大的作用较弱,而锰、磷则有促进晶粒长大的倾向。碳化物形成元素如钨、钼、铬等,对阻止奥氏体晶粒长大起中等作用。强碳化物形成元素如钒、钛、铌、锆等,强烈地阻止奥氏体晶粒长大,起细化晶粒作用。铝虽然属于不形成碳化物元素,但却是细化晶粒和控制晶粒开始粗化温度的最常用的元素。

            钢的淬透性(见淬火)高低主要取决于化学成分和晶粒度。除钴和铝等元素外,大部分合金元素溶入固溶体后都不同程度地抑制过冷奥氏体向珠光体和贝氏体的相变,增加获得马氏体组织的数量,即提高钢的淬透性。[4]

            对钢的力学性能和回火性能的影响

            钢的性能取决于铁的固溶体和碳化物各自性能以及它们相对分布的状态。合金元素对钢的力学性能的影响也与此有关。固溶于铁素体中的合金元素,起固溶强化作用,使强度和硬度提高,但同时使韧性和塑性相对地降低。

            调质钢的韧性-脆性转变温度是评价力学性能的一项重要指标。①提高转变温度的元素有 B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr;②降低转变温度的元素有Ni、Mn;③少量时提高、多量时降低转变温度的元素有Ti、V;④少量时降低、多量时提高转变温度的元素有Al。

            合金钢的回火稳定性比碳素钢好,这是由于合金元素在回火时阻碍了钢中原子的扩散,因而在同样温度下,起到延迟马氏体分解和抗回火软化的作用。碳化物形成元素,对回火软化的延迟作用特别显著。钴和硅虽属不形成碳化物元素,但它们对渗碳体晶核的形成和长大,有强烈的延迟作用,因此,也有延迟回火软化的作用。[5]

            对钢的焊接性和被切削性的影响

            焊接性和被切削性是衡量钢的工艺性能好坏的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素均对钢的焊接性不利。因为在焊缝热影响区靠近熔合线一侧冷却时易形成马氏体等硬脆组织,有导致开裂的危险。另一方面,热影响区靠近熔合线处的晶粒因受高热容易粗化,因此,合金钢中含有可使晶粒细化的元素如钛、钒等是有益的。

            钢中加入适量的硫、铅等元素可改善钢的被切削性(见易切削钢)。合金钢中的合金元素一般会使钢的硬度增加,因而增高切削抗力,加剧刀具磨损。通过改变钢的基体组织、夹杂物的种类、数量和形状可以影响钢的被切削性。[6]

            对钢的耐蚀性能的影响

            铬是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。合金钢中含铬量若达到12%左右,在钢的表面便形成致密的铬的氧化物,使钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变而大大提高。铬、铝、硅等元素,能提高钢的抗氧化性和抗高温气体的腐蚀性能,但过量的铝和硅则会使钢的热塑性变坏。镍主要用来形成和稳定奥氏体组织,使钢获得良好的力学性能、耐蚀性能和工艺性能。钼能使不锈耐酸钢很快钝化,提高对含有氯离子的溶液及其他非氧化性介质的耐蚀能力。钛、铌通常用来固定合金钢中的碳,使它生成稳定的碳化物,以减轻碳对合金钢耐蚀性能的有害作用。铜和磷配合使用时,可提高钢的耐大气腐蚀性能。[7]

            合金钢分类

            1、按合金元素的含量分

            1)低合金钢 合金元素总含量小于等于5%;

            2)中合金钢 合金元素总含量在5%~10%之间;

            3)高合金钢 合金元素总含量大于等于10%;

            2、按合金元素的种类分

            有铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬镍钼钢、硅锰钼钒钢等。

            3、按主要用途分

            (1)结构钢

            1)建筑及工程用结构钢

            2)机械制造用结构钢

            (2)工具钢

            (3)特殊性能钢

            合金钢

            合金钢种类很多,通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5%),中合金钢(含量5%~10%),高合金钢(含量>10%);按质量分为优质合金钢、特质合金钢;按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。

            各国的合金钢系统,随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同,国外以往曾发展镍、硌钢系统,我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢系统 合金钢在钢的总产量中约占百分之十几,一般是在电炉中冶炼的按用途可以把合金钢分为8大类,它们是:合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢,电工用硅钢。

            合金钢调质钢

            1.中碳型合金钢,合金元素含量较低;2.强度较高;3.用于高温螺栓、螺母材料等。[8]

            合金钢弹簧钢

            1、含碳量比调质钢高;2经调质处理,强度较高 抗疲劳强度较高;3用于弹簧材料。

            合金钢滚动轴承钢

            1高碳型合金钢,合金含量较高;2具有高而均匀的硬度和耐磨性;3用于滚动轴承。

            合金钢合金工具钢

            又名量具钢 1高碳型合金钢,合金元素含量较低;2具有高的硬度和耐磨性,机加工性能好,稳定性好;3用于量具材料。

            合金钢特殊性能钢

            1低碳高合金钢;2抗腐蚀性好;3用于抗腐蚀、部分可做耐热材料。

            合金钢耐热钢

            1低碳高合金钢;2耐热性能好;3用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。

            合金钢低温钢

            1低碳合金钢,根据耐低温程度合金元素有高有低;2抗低温性好;3用于低温材料(专用钢为镍钢)。

            根据碳化物的倾向分类

            合金钢根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向,可分为三类:

            合金钢

            ①强碳化物形成元素,如钒、钛、铌、锆等。

            这类元素只要有足够的碳,在适当的条件下,就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。

            ②碳化物形成元素,如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超过一定限度(除锰以外),又将形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。

            ③ 不形成碳化物元素,如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素,如铝、锰、硅、钛、锆等,极易和钢中的氧和氮化合,形成稳定的氧化物和氮化物,一般以夹杂物的形态存在于钢中。锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等,如果含量超过它在钢中的溶解度,则以较纯的金属相存在。

            根据相变点分类

            钢的性能取决于钢的相组成,相的成分和结构,各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。合金元素是通过影响上述因素而起作用的。对钢的相变点的影响 主要是改变钢中相变点的位置,大致可以归纳为以下三个方面:

            ①改变相变点温度。一般来说,扩大γ相(奥氏体)区的元素,如锰、镍、碳、氮、铜、锌等,使A3点温度降低,A4点温度升高;相反,缩小γ相区的元素,如锆、硼、硅、磷、钛、钒、钼、钨、铌等,则使A3点温度升高,A4点温度降低。惟有钴使A3和A4点温度均升高。铬的作用比较特殊,含铬量小于7%时使A3点温度降低,大于7%时则使A3点温度提高。

            ②改变共析点S的位置。缩小γ相区的元素,均使共析点S温度升高;扩大γ相区的元素,则相反。此外几乎所有合金元素均降低共析点S的含碳量,使S点向左移。不过碳化物形成元素如钒、钛、铌等(也包括钨、钼),在含量高至一定限度以后,则使S点向右移。

            ③改变γ相区的形状、大小和位置。这种影响较为复杂,一般在合金元素含量较高时,能使之发生显著改变。例如镍或锰含量高时,可使γ相区扩展至室温以下,使钢成为单相的奥氏体组织;而硅或铬含量高时,则可使γ相区缩得很小甚至完全消失,使钢在任何温度下都是铁素体组织。[9]

            合金钢牌号

            合金金牌号的一般命名原则

            合金钢的含碳量、合金元素的各类、合金元素的含量均应在牌号中体现出来。

            例:合金弹簧钢 60Si2Mn

            含碳量 ~0.6%;硅含量 ~2%;锰含量 Mn~1%。

            合金钢结构钢

            合金钢低合金结构钢

            1、性能特点 较高的强度,足够的塑性和韧性、

            良好的焊接性能。广泛应用建筑、桥梁等。

            2、化学成分特点 低碳钢(含碳量<0.2%);主

            要合金元素为Mn(含量为1.25~1.5%)。

            3、热处理特点 一般不进行热处理。

            4、常用钢种 16Mn、15MnTi等。[10]

            合金钢合金渗碳钢

            1、性能特点 用于制造表面硬而耐磨,心部韧性

            好而耐冲击的零件,如齿轮、凸轮等。(具有

            良好的渗碳能力和淬透性)

            2、化学成分特点 低碳钢(含碳量0.1~0.25%);

            主要合金元素有Cr、Mn、Ti、V等,其主要作

            用是提高淬透性和防止过热。

            3、热处理特点 预先热处理为正火、渗碳后为淬

            火加低温回火。

            以20CrMnTi为例生产汽车变速箱齿轮为例,其工艺路线如下:

            锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火、低温回火-喷丸-磨齿。

            4、常用钢种 20Cr、20CrMnTi

            20CrMnTi钢制汽车变速齿轮热处理工艺曲线,如图所示:

            title

            合金钢合金调质钢

            1、性能特点 调质处理后具有高强度与很好塑性

            及韧性的配合,即具有良好的综合力学性能。

            2、化学成分特点 中碳钢(0.3~0.5%),合金元素

            主要有Cr、Mn、Ti、Mo等,主要作用是提高

            淬透性、细化晶粒和防止过热。

            3、热处理特点 预先热处理为退火或正火,最终

            热处理为淬火+高温回火。

            4、常用钢种 40Cr、40CrMn等。

            以40Cr制作拖拉机连杆螺栓的生产工艺路线如下:

            锻造、正火、粗加工、调质、精加工、装配

            合金钢合金弹簧钢

            1、性能特点 制造各种弹性元件如常圈簧、板簧等。要求具有高的弹性极限、高的屈强比、高的疲劳强度以及足够的韧性。

            2、化学成分特点 含碳量(0.5~0.7%),合金元素主要有Mn、Si、Cr、V、Mo等,主要作用是提高淬透性和回火稳定性,防止回火脆性。

            3、热处理特点

            (1)热成型弹簧(尺寸≥8mm的大型弹簧)

            下料、加热(Ac3+~100℃)、成型、余热淬火、中温回火(~430℃)、产品

            (2)冷成型弹簧(尺寸≤8mm小型弹簧)

            下料、冷拨钢丝冷卷成型、低温退火、产品

            4、常用钢种:60Si2Mn

            合金钢滚动轴承钢

            1、性能特点 要求具有很高的强度和硬度、很高的弹性极限和接触疲劳强度,足够的韧性和淬透性,很高的耐磨性,而且还应有一定的抗腐蚀能力。

            2、化学成分特点 高碳(0.95%<Wc<1.1%);加入的合金元素主要是Cr,以提高其淬透性和耐磨性。

            3、热处理特点 预先热处理为球化退火,最终热处理为淬火+低温回火。

            生产工艺如下:轧制、锻造、球化退火、机械加工、淬火加低温回火、磨削加工、成品

            金相组织为:回M+粒状碳化物+少量A残

            4、常用钢种 GCr15、GCr15SiMn(注意Cr的含量、C的含量)。

            合金钢工具钢

            合金钢合金刃具钢

            刃具钢应具有下列性能要求:

            (1)高硬度(60HRC以上)

            (2)高的耐磨性

            (3)高的热硬性(红硬性)

            (4)具有一定的强度、韧性和塑性

            (一)低合金刃具钢

            1、化学成分特点 高的含碳量(0.75~1.5%);为了提高淬透性和回火稳定性,加入Cr、Mn、Si、

            V、W等合金元素;

            2、热处理特点 预处理为球化退火,最终热处理为淬火+低温回火。

            3、常用钢种 9SiCr、9Mn2V

            9SiCr钢圆板牙淬火回火工艺,如图所示:

            title

            (二)高速钢

            1、化学成分特点 ①高C:0.7 %~1.5 %;②加入Cr提高淬透性;③加入W、Mo提高热硬性;

            ④加入V提高耐磨性。

            2、热处理特点 退火+1270℃淬火+560℃~ 580℃回火(三次)。

            3、典型钢种 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2

            W18Cr4V 钢盘形铣刀淬火回火工艺曲线,如图所示:

            title

            合金钢合金模具钢

            (一)冷作模具钢 用来制造在室温下使金属塑性变形的模具,如落料模、冷镦模、剪切模等。(属高碳钢 >0.9%)

            (二)热作模具钢 用来制造对金属进行热变形加工的模具,如热锻模、压铸模等。(含碳量 0.3%~0.6%,含C量太高,导热性下降)

            合金钢合金量具钢

            1.用于制造量具的合金钢称为合金量具钢。例如制造卡尺、塞规、量块等。

            2.量具在使用的过程中要经受磨损,要求具有较高的硬度和耐磨性,同时要有较高的尺寸稳定性。

            3.为提高尺寸的稳定性,淬火后要进行冷处理。(-50℃~ - 78℃)。

            高温合金定义

            高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。

            基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度较高,又被称为“超合金”,是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分,高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃,对于在更高温度下使用的耐热部件,则采用镍基和难熔金属为基的合金。 镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。

            高温合金发展历史

            1、国际发展

            从20世纪30年代后期起,英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间,为了满足新型航空发动机的需要,高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初,英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛,形成γ相以进行强化,研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期,美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要,开始用Vitallium钴基合金制作叶片。

            此外,美国还研制出Inconel镍基合金,用以制作喷气发动机的燃烧室。以后,冶金学家为进一步提高合金的高温强度,在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素,增加铝、钛含量,研制出一系列牌号的合金,如英国的“Nimonic”,美国的“Mar-M”和“IN”等;在钴基合金中,加入镍、钨等元素,发展出多种高温合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏,钴基高温合金发展受到限制。

            40年代,铁基高温合金也得到了发展,50年代出现A-286和Incoloy901等牌号,但因高温稳定性较差,从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金,后来生产“ЭП”系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘,研制出单晶叶片等高温合金部件,以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。

            发展至今,国际市场每年高温金属合金消费量在30万吨,广泛应用于各个领域:过去多年,全球航天业对新能源飞机需求旺盛,目前空客与波音已有超万架此类飞机等待交付。而精密机件公司是全球高温合金复杂金属零部件和产品制造的龙头企业,也为航空航天、化学加工、石油和天然气的冶炼以及污染的防治等行业提供所需的镍钴等高温合金。精密机件公司就是波音、空客、劳斯莱斯、庞巴迪等军工航天企业的指定零配件制造商[1]。

            2、国内发展

            自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的研究、生产和应用已历经60年的发展历程。60年的高温合金发展可以分为三个阶段。

            第一个阶段:从1956年至20世纪70年代初是我国高温合金的创业和起始阶段。本阶段主要是仿制前苏联高温合金为主体的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。

            第二个阶段:从20世纪70年代中至90年代中期,是我国高温合金的提高阶段。主阶段主要试制欧美型号的发动机,提高高温合金生产工艺技术和产品质量控制。

            第三阶段:从20世纪90年代中至今,是我国高温合金的全新发展阶段。本阶段主要是应用和开发了一批新工艺,研制和生产了一系列高性能、高档次的新合金。

            目前,我国的高温合金研究主要研究单位是钢铁研究总院、北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、北京科技大学、东北大学、西北工业大学等,主要生产企业有:中航工业、钢研高纳、炼石有色、抚顺特钢、高钢特钢和第二重型机械集团万航模锻厂(二重)等。在此基础上,我国已具备了高温合金新材料、新工艺自主研发和研究的能力。

            虽然高温金属合金材料在我国已发展近60年,但行业发展仍处于成长期。由于高温金属合金材料领域具有较高技术含量,该行业企业拥有较深护城河。我国高温金属合金每年需求量在2万吨以上,国内年生产量在1万吨左右,市场容量超过80亿元,其中进口占比较大。未来20年我国各类军机采购需求在2800架左右,民用飞机采购数量在5400架左右,对应的高温合金需求在1500亿以上,再加上500亿的燃气轮机需求,仅高温合金空间一项就有2000亿的市场空间即将打开。

            我国目前的生产能力与需求相比存在两个缺口:(1)生产能力不足。目前我国高温合金生产企业数量有限,生产能力与需求之间存在较大缺口,在燃气轮机、核电等领域的高温合金主要还依赖进口。(2)高端产品难以满足应用需求。我国的高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着较大差距,随着我国研制更高性能的航空航天发动机,高温合金材料在供应上存在无法满足应用需求的现象[1]。

            高温合金制备工艺

            1、铸造冶金工艺

            目前各种先进铸件制造技术和加工设备在不断开发和完善,如热控凝固、细晶工艺、激光成形修复技术、耐磨铸件铸造技术等,原有技术水平不断提高完善从而提高各种高温合金铸件产品的质量一致性和可靠性。

            不含或少含铝、钛的高温合金,一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气中熔炼时,元素烧损不易控制,气体和夹杂物进入较多,所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量,改善夹杂物的分布状态和铸锭的结晶组织,可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉;重熔的主要手段有真空自耗炉和电渣炉。

            固溶强化型合金和含铝、钛低(铝和钛的总量约小于4.5%)的合金锭可采用锻造开坯;含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯,然后热轧成材,有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。

            2、结晶冶金工艺

            为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松,近年来又发展出定向结晶工艺。这种工艺是在合金凝固过程中使晶粒沿一个结晶方向生长,以得到无横向晶界的平行柱状晶。实现定向结晶的首要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外,为了消除全部晶界,还需研究单晶叶片的制造工艺。

            3、粉末冶金工艺

            粉末冶金工艺,主要用以生产沉淀强化型和氧化物弥散强化型高温合金。这种工艺可使一般不能变形的铸造高温合金获得可塑性甚至超塑性。

            4、强度提高工艺

            ⑴固溶强化

            加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体。

            ⑵ 沉淀强化

            通过时效处理,从过饱和固溶体中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以强化合金。γ‘相与基体相同,均为面心立方结构,点阵常数与基体相近,并与晶体共格,因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出,阻碍位错运动,而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物,A代表镍、钴,B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨,而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强:

            ①增加γ‘相的数量;

            ②使γ’相与基体有适宜的错配度,以获得共格畸变的强化效应;

            ③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能,以提高其抵抗位错切割的能力;

            ④加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃,强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化。

            高温合金材料特性

            高温环境下材料的各种退化速度都被加速,在使用过程中易发生组织不稳定、在温度和应力作用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀。

            1、耐高温、耐腐蚀

            高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能主要取决于它的化学组成和组织结构。 以GH4169 镍基变形高温合金为例,可看出GH4169 合金中铌含量高,合金中的铌偏析成都与冶金工艺直接相关,GH4169 基体为Ni-Gr 固溶体,含Ni 质量分数在50%以上可以承受1 000℃ 左右高温,与美国牌号Inconel718 相似,合金由γ 基体相、δ 相、碳化物和强化相γ'和γ″相组成。GH4169 合金的化学元素与基体结构显示了其强大的力学性能,屈服强度与抗拉强度都优于45 钢数倍,塑性也要比45 钢好。稳定的晶格结构和大量强化因子构造了其优良的力学性能。

            NiCrMoTiNbA lFe51. 9617. 983. 070. 954. 820. 45余

            表1 GH4169 的主要化学成分( 质量分数%)

            2、加工难度高

            高温合金由于其复杂、恶劣的工作环境,其加工表面完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用。但是高温合金是典型难加工材料,其微观强化项硬度高,加工硬化程度严重,并且其具有高抗剪切应力和低导热率,切削区域的切削力和切削温度高,在加工过程中经常出现加工表面质量低、刀具破损非常严重等问题。在一般切削条件下,高温合金表层会产生硬化层、残余应力、白层、黑层、晶粒变形层等过大的问题。

            高温合金主要分类

            传统的划分高温合金材料可以根据以下3 种方式来进行: 按基体元素种类、合金强化类型、材料成型方式来进行划分。

            1、按基体元素种类

            ⑴铁基高温合金

            铁基高温合金又可称作耐热合金钢。 它的基体是Fe 元素,加入少量的Ni、Cr 等合金元素,耐热合金钢按其正火要求可分为马氏体、奥氏体、珠光体、铁素体耐热钢等。

            ⑵镍基高温合金

            镍基高温合金的含镍量在一半以上,适用于1 000℃以上的工作条件,采用固溶、时效的加工过程,可以使抗蠕变性能和抗压抗屈服强度大幅提升。目前就高温环境使用的高温合金来分析,使用镍基高温合金的范围远远超过铁基和钴基高温合金用处。同时镍基高温合金也是我国产量最大、使用量最大的一种高温合金. 很多涡轮发动机的涡轮叶片及燃烧室,甚至涡轮增压器也使用镍基合金作为制备材料。半个多世纪以来,航空发动机所应用的高温材料承受高温能力从20 世纪40 年代末的750℃提高到90 年代末的1 200℃应该说,这一巨大提升也促使铸造工艺加工及表面涂层等方面快速发展。

            ⑶钴基高温合金

            钴基高温合金是以钴为基体,钴含量大约占60%,同时需要加入Cr、Ni 等元素来提升高温合金的耐热性能,虽然这种高温合金耐热性能较好,但由于各个国家钴资源产量比较少,加工比较困难,因此用量不多。通常用于高温条件( 600 ~ 1 000℃) 和较长时间受极限复杂应力高温零部件,例如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室热端部件和航天发动机等。为了获得更优良的耐热性能,一般条件下要在制备时添加元素如W、MO、Ti、Al、Co,以保证其优越的抗热抗疲劳性。

            2、合金强化类型

            根据合金强化类型,高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。

            固溶强化型

            所谓固溶强化型即添加一些合金元素到铁、镍或钴基高温合金中,形成单相奥氏体组织,溶质原子使固溶体基体点阵发生畸变,使固溶体中滑移阻力增加而强化。有些溶质原子可以降低合金系的层错能,提高位错分解的倾向,导致交滑移难于进行,合金被强化,达到高温合金强化的目的。

            时效沉淀强化

            所谓时效沉淀强化即合金工件经固溶处理,冷塑性变形后,在较高的温度放置或室温保持其性能的一种热处理工艺。例如:GH4169 合金,在650℃的最高屈服强度达1 000 MPa,制作叶片的合金温度可达950℃。

            3、材料成型方式

            通过材料成型方式划分有:铸造高温合金( 包括普通铸造合金、单晶合金、定向合金等) 、变形高温合金、粉末冶金高温合金( 包含普通粉末冶金和氧化物弥散强化高温合金)。

            铸造高温合金

            采用铸造方法直接制备零部件的合金材料叫铸造高温合金。根据合金基体成分划分,可以分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3 种类型。按结晶方式划分,可以分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金等4 种类型。

            ⑵变形高温合金

            目前仍然是航空发动机中使用最多的材料,在国内外应用都比较广泛,我国变形高温合金年产量约为美国的1 /8[2]。以GH4169 合金为例,它是国内外应用范围最多的一个主要品种. 我国主要在涡轮轴发动机的螺栓、压缩机及轮、甩油盘作为主要零件,随着其他合金产品的日益成熟,变形高温合金的使用量可能逐渐减少,但在未来数十年中仍然会是占主导地位。

            ⑶新型高温合金

            包括粉末高温合金、钛铝系金属间化合物、氧化物弥散强化高温合金、耐蚀高温合金、粉末冶金及纳米材料等多种细分产品领域.

            ①第三代粉末高温合金的合金化程度提升,使其兼顾了前两代的优点,获得了更高的强度较低的损伤,粉末高温合金生产工艺日趋成熟,未来可能从以下几个方面开展: 粉末制备、热处理工艺、计算机模拟技术、双性能粉末盘;

            钛铝系金属间化合物已经开发到第四代,逐步向着多元微量和大量微元这两个方向拓展,德国的汉堡大学,日本京都大学,德国的GKSS 中心等都进行了广泛的研究,钛铝系金属间化合物现已应用于船舶、生物医用、体育用品领域;

            氧化物弥散强化高温合金是粉末高温合金一部分,正在生产研制的有近20 余种,具有较高的高温强度和低的应力系数,广泛的应用于燃气轮机耐热抗氧化部件、先进航空发动机、石油化工反应釜等;

            耐蚀高温合金主要用于替代耐火材料和耐热钢,应用于建筑及航天航空领域。

            高温合金常用类型

            1、GH4169高温合金

            GH4169合金是镍一铬一铁基高温合金。GH4169合金属于镍基变形高温合金。镍基合金是一种最复杂的合金。它被广泛地应用于制造各种高温部件。同时,也是所有高温合金中最为注目的一种合金。它的相对使用温度在所有普通合金系中也是最高的。目前,先进的飞机发动机中这种合金的比重在50%以上。

            GH4169合金是由国际镍公司亨廷顿分公司的Eiselstein研制成功,于1995年公开介绍的时效硬化镍—铬—铁基变形合金。合金是以体心立方g〞和面心立方g′相为沉淀强化的一种镍基变形高温合金,在650℃以下具有高的抗拉强度、屈服强度和良好的塑性,具有良好的抗腐蚀、抗辐射能、疲劳、断裂韧性等综合性能,以及满意的焊接和焊后成型性能等。合金在-253~650℃很宽的温度范围内组织性能稳定,成为在深冷和高温条件下用途极广的高温合金。由于GH4169良好的综合性能,目前被广泛用于航空发动机的压气机盘、压气机轴、压气机叶片、涡轮盘、涡轮轴、机匣、紧固件和其它结构件和板材焊接件等[3]。

            我国于70年代开始研制GH4169合金,主要应用于盘件,使用时间比较短,所以采用真空感应加电渣重熔的双联工艺。八十年代开始应用于航空领域,提高和改进材料质量、提高合金的综合性能和使用可靠性成为主要的研究方向。当前GH4169合金的主要研究方向为:

            (1)改进冶炼工艺,量化冶炼参数,实现程序稳定操作,使合金显微组织更加均匀,从而得到优良的屈服和疲劳强度以及抗裂纹扩展止裂能力,提高低周疲劳强度等;

            (2)改进热处理工艺。目前的热处理工艺不能很好的消除钢锭中心的偏析,所以对组织的均匀性有不利影响,因此采用合理的均匀化退火工艺,得到细晶坯料成为现在的主要研究方向之一;

            (3)改进使用设计。由于GH4169的工作温度不能高于650℃,所以应当加强零部件的冷却,充分发挥该高温合金的高性能、低成本等优点;

            (4)提高组织稳定性能。由于航空发动机部件的长寿命要求,对于提高GH4169合金长期时效组织稳定性方面也是至关重要的。

            2、单晶高温合金

            目前单晶合金材料已发展到第四代,承温能力提升到1140℃,已近金属材料使用温度极限。未来要进一步满足先进航空发动机的需求,叶片的研制材料要进一步拓展,陶瓷基复合材料有望取代单晶高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用。

            单晶高温合金叶片研制难度和周期与其结构复杂性有关,普通复杂程度的单晶叶片研制周期较短,但在航空发动机上应用也需经历较长的时间。从单晶实心叶片到单晶空心叶片、到高效气冷复杂空心叶片等,技术难度跨度很大,相应的研制周期跨度也较大。一般一种普通复杂程度的单晶空心叶片从图纸确认、模具设计到试制、再到小批投产,需要1~2年时间。但单晶叶片由于其复杂的服役环境,需要进行大量的验证试验,一般一种普通结构的单晶空心叶片从研制出来以后到航空发动机上应用需5~10年的时间,有的随发动机研制进度,甚至需要15年或更长的时间[4]。

            高温合金主要应用

            1、航空航天领域

            我国发展自主航空航天产业研制先进发动机,将带来市场对高端和新型高温合金的需求增加。

            航空发动机被称为“工业之花”,是航空工业中技术含量最高、难度最大的部件之一。作为飞机动力装置的航空发动机,特别重要的是金属结构材料要具备轻质、高强、高韧、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能,这几乎是结构材料中最高的性能要求。

            高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料。高温合金是为了满足现代航空发动机对材料的苛刻要求而研制的,至今已成为航空发动机热端部件不可替代的一类关键材料。目前,在先进的航空发动机中,高温合金用量所占比例已高达50%以上。

            在现代先进的航空发动机中,高温合金材料用量占发动机总量的40%~60%。在航空发动机上,高温合金主要用于燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘四大热段零部件;此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

            2、能源领域

            高温合金在能源领域中有着广泛的应用。煤电用高参数超超临界发电锅炉中,过热器和再过热器必须使用抗蠕变性能良好,在蒸汽侧抗氧化性能和在烟气侧抗腐蚀性能优异的高温合金管材;在气电用燃气轮机中,涡轮叶片和导向叶片需要使用抗高温腐蚀性能优良和长期组织稳定的抗热腐蚀高温合金;在核电领域中,蒸汽发生器传热管必须选用抗溶液腐蚀性能良好的高温合金;在煤的气化和节能减排领域,广泛采用抗高温热腐蚀和抗高温磨蚀性能优异的高温合金;在石油和天然气开采,特别是深井开采中,钻具处于4-150 ℃的酸性环境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必须采用耐蚀耐磨高温合金[5]。

            我国上海电气、东方电气、哈尔滨汽轮机厂等大型发电设备制造集团在生产规模和生产技术等方面近年来有了较大提高,拉动了对发电设备用的涡轮盘的需求。正在进行国产化研制的新一代发电装备-大型地面燃机(也可作舰船动力)取得了显著进展,实现量产后将带动对高温合金的需求。同时,核电设备的国产化,也将拉动对国产高温合金的需求。

            硬质合金优点

            硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,伴随下游产业的发展,硬质合金市场需求不断加大。并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展,将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。

            硬质合金用途

            1923年,德国的施勒特尔往碳化钨粉末中加进10%~20%的钴做粘结剂,发明了碳化钨和钴的新合金,硬度仅次于金刚石,这是世界上人工制成的第一种硬质合金。用这种合金制成的刀具切削钢材时,刀刃会很快磨损,甚至刃口崩裂。1929年美国的施瓦茨科夫在原有成分中加进了一定量的碳化钨和碳化钛的复式碳化物,改善了刀具切削钢材的性能。这是硬质合金发展史上的又一成就。

            硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具(如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具,硬质合金的优良性能逐步替代了以前的钢铁模具)。

            近二十年来,涂层硬质合金也问世了。1969年瑞典研制成功了碳化钛涂层刀具,刀具的基体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金,表面碳化钛涂层的厚度不过几微米,但是与同牌号的合金刀具相比,使用寿命延长了3倍,切削速度提高25%~50%。20世纪70年代已出现第四代涂层工具,可用来切削很难加工的材料。

            硬质合金是怎样烧结而成的?

            硬质合金是将这种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属,用粉末冶金方法制成的金属材料。

            硬质合金性能特点

            硬质合金焊接刀片

            硬度高(86~93HRA,相当于69~81HRC);

            热硬性好(可达900~1000℃,保持60HRC);

            耐磨性好。

            硬质合金刀具比高速钢切削速度高4~7倍,刀具寿命高5~80倍。制造模具、量具,寿命比合金工具钢高 20~150倍。可切削50HRC左右的硬质材料。

            但硬质合金脆性大,不能进行切削加工,难以制成形状复杂的整体刀具,因而常制成不同形状的刀片,采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

            硬质合金材料性质

            硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主硬质合金刀具

            要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。

            ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。

            ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属晶格的空隙中并保留金属原有的晶格形式,形成间隙固溶体。在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到达到饱和为止。因此,它们的组成可以在一定范围内变动(例如碳化钛的组成就在TiC0.5~TiC之间变动),化学式不符合化合价规则。当溶解的碳含量超过某个极限时(例如碳化钛中Ti︰C=1︰1),晶格型式将发生变化,使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。

            金属型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K,是当前所知道的物质中熔点最高的。大多数碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg·mm2(显微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬质合金和硬质化合物,显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9)。许多碳化物高温下不易分解,抗氧化能力比其组分金属强。碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好,是一种非常重要的金属型碳化物。然而,在氧化气氛中,所有碳化物高温下都容易被氧化,可以说这是碳化物的一大弱点。

            除碳原子外,氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中,形成间隙固溶体。它们与间隙型碳化物的性质相似,能导电、导热、熔点高、硬度大,同时脆性也大。

            硬质合金的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。

            硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物,如碳化钨、碳化钛、碳化钽,它们的硬度很高,熔点都在2000℃以上,有的甚至超过4000℃。另外,过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性,也可以充当硬质合金中的硬化相。硬化相的存在决定了合金具有极高硬度和耐磨性。硬质合金刀具

            硬质合金对碳化钨WC粒度的要求根据不同用途的硬质合金采用不同粒度的WC(碳化钨)。硬质合金切削刀具:比如切脚机刀片、V-CUT刀等精加工合金采用超细、亚细、细颗粒WC,粗加工合金采用中颗粒WC,重力切削和重型切削的合金采用中、粗颗粒WC做原料;矿山工具:岩石硬度高,冲击负荷大,采用粗颗粒WC,岩石冲击小冲击负荷小采用中颗粒WC做原料;耐磨零件:当强调其耐磨性、抗压和表面光洁度时,采用超细、亚细、细、中颗粒WC做原料,耐冲击工具采用中、粗颗粒WC原料为主。
              WC理论含碳量为6.128%(原子50%),当WC含碳量大于理论含碳量,则WC中出现游离碳(WC+C)。游离碳的存在,烧结时使其周围的WC晶粒长大,致使硬质合金晶粒不均匀。碳化钨一般要求化合碳高(≥6.07%),游离碳(≤0.05%),总碳则决定于硬质合金的生产工艺和使用范围。
              正常情况下,石蜡工艺真空烧结用WC总碳主要决定于烧结前压块内的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC总碳=6.13%+含氧量%×0.75(假设烧结炉内为中性气氛,实际上多数真空炉为渗碳气氛,所用WC总碳小于计算值)。
              目前我国WC的总碳含量大致分为三种:石蜡工艺真空烧结用WC的总碳约为6.18±0.03%(游离碳将增大)。石蜡工艺氢气烧结用WC的总碳含量为6.13±0.03%。橡胶工艺氢气烧结用WC总碳=5.90±0.03%。上述工艺有时交叉进行,因此确定WC总碳要根据具体情况。
              不同使用范围、不同Co(钴)含量、不同晶粒度的合金所用WC总碳可做一些小的调整。低钴合金可选用总碳偏高的碳化钨,高钴合金则可选用总碳偏低的碳化钨。总之,硬质合金的具体使用需求不同对碳化钨粒度的要求也不同。

            粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴和镍。

            制造硬质合金时,选用的原料粉末粒度在1~2微米之间,且纯度很高。原料按规定组成比例进行配料,加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨,使它们充分混合、粉碎,经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂,再经过干燥、过筛制得混合料。然后,把混合料制粒、压型,加热到接近粘结金属熔点(1300~1500℃)的时候,硬化相与粘结金属便形成共晶合金。经过冷却,硬化相分布在粘结金属组成的网格里,彼此紧密地联系在一起,形成一个牢固的整体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越细,则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定,粘结金属含量越高,抗弯强度越大。

            硬质合金合金分类

            钨钴类硬质合金WC刀具

            主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。

            其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。

            例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。

            一般钨钴类合金主要实用于:硬质合金刀具、模具以及地矿类产品。

            硬质合金切削刀具

            钨钛钴类硬质合金

            主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。其牌号由“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成。

            例如,YT15,表示平均TiC=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。

            钨钛钽(铌)类硬质合金TIC刀具

            主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。

            其牌号由“YW”(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)加顺序号组成,如 YW1。

            硬质合金形状分类

            硬质合金球状体

            硬质合金球

            硬质合金球是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,常见的硬质合金有YG、YN、YT、YW系列。

            常用的硬质合金球主要分:YG6硬质合金球. YG6x硬质合金球. YG8硬质合金球. YG13硬质合金球.YG20硬质合金球. YN6硬质合金球.YN9硬质合金球.YN12硬质合金球.YT5硬质合金球.YT15硬质合金球。

            硬质合金棒状体

            硬质合金棒

            硬质合金棒主要特点是具有稳定的机械性能,易于焊接,具有高耐磨性和高耐冲击性。

            优点:1.耐磨性好;2.良好的耐腐蚀性;3.高韧性;4.挤压法和HIP烧结。

            用途:硬质合金棒主要适用于钻头,立铣刀,绞刀。它也可用于切割,冲压和测量工具。它被用于造纸,包装,印刷,有色金属加工行业。此外,它还广泛用于加工高速钢刀具,硬质合金铣刀,硬质合金刀具,NAS的切削刀具,航空刀具,硬质合金钻头,铣刀取芯钻头,高速钢,taperd铣刀,公制铣刀,微型结束铣刀,铰试点,电子刀具,阶梯钻,金属切割锯,双保证金钻,枪杆子,角度铣刀,硬质合金旋转锉等。

            硬质合金棒不仅可以用来切割和钻孔工具(如微米,twiste演习,演习垂直采矿刀具指标),也可以作为输入针,各种轧辊磨损的零件和结构材料来使用。此外,它可以广泛应用于许多领域,如机械,化工,石油,冶金,电子和国防工业。

            硬质合金板状体

            硬质合金板

            硬质合金板,具有良好的耐久性和耐冲击性强,可用于在硬件和标准的冲压模具。硬质合金板广泛应用于电子工业,电机转子,定子,LED引线框架,EI硅钢片等。所有硬质合金块必须检查严格和只有那些没有任何伤害,如孔隙,气泡,裂缝等才可以运出。

            硬质合金制备

            硬质合金的制作是将碳化钨与钴以一定的比例混合,加压成各种形状,然后半烧结。此烧结过程通常是在真空炉里进行。将其置于真空炉里完成烧结,此时之温度大约为摄氏一千三百至一千五百度之间。

            硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。异型棒材

            硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:

            1:脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:

            成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。

            粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。

            2:固相烧结阶段(800℃--共晶温度)

            在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。

            3:液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)

            当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。

            4:冷却阶段(烧结温度--室温)

            在这一阶段,合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

            硬质合金型号

            各国硬质合金牌号近似对照

            (部分常用牌号,本表格所收录牌号截至到1993年,1993年后牌号并未收录其中)

            注:标*者为涂层硬质合金;标+者为TiC基或Ti(C,N)基硬质合金。

            国家

            ISO国际标准代号

            P10

            P20

            P30

            M10

            M20

            K10

            K15

            K20

            K30

            中国

            YT15

            YT14

            YT5

            YW1

            YW2

            YG6A

            YG6X

            YG6

            YG6

            YG8N

            YG8

            YG8N

            YC10

            CN15*

            YB01*

            YB02*

            YB03*

            YB425*

            YB120*

            YC20.1

            CN25*

            YB01*

            YB02*

            YB03*

            YB435*

            YB425*

            YB120*

            YC30

            YS25

            YS30

            CN35*

            SC30

            YB01*

            YB02*

            YB03*

            YB435*

            YB425*

            YW3

            YW4

            YB03*

            YW3

            YM20

            YB03*

            YM051

            YD15

            YD10.1

            YD10.2

            CA15*

            CN16*

            YB03*

            YB435*

            YB3015*

            YL10.1

            YC25

            YDS15

            SD15

            CA15*

            CN16*

            YB03*

            YB435*

            YB3015*

            YL10.1

            YC25

            YD20

            CA25*

            CN26*

            YB03*

            YB435*

            YB3015*

            YL10.1

            YL10.2

            YC25

            YS2

            (YG10HT)

            YL10.2

            YT715

            YT712

            YT707

            YT758

            ZC01*

            ZC02*

            ZC03*

            ZC04*

            ZC05*

            ZC06*

            YN510*

            YN510N*

            ZP01+

            YT715

            YT712

            YT798

            YT758

            ZC01*

            ZC02*

            ZC03*

            ZC04*

            ZC05*

            ZC06*

            ZC07*

            ZC08*

            YN520N+

            YT535

            ZC03*

            ZC04*

            ZC07*

            ZC08*

            ZP30

            YT712

            YT707

            YT767

            YG643

            ZC02*

            ZC04*

            ZC05*

            ZC07*

            ZM10

            YT758

            YT726

            YT767

            YG813

            YG532

            ZC02*

            ZC04*

            ZC05*

            ZC07*

            YT726

            YG813

            YG532

            YG643

            ZC01*

            ZC02*

            ZC03*

            ZC04*

            ZC06*

            YN510N+

            YG813

            YG532

            ZC01*

            ZC02*

            ZC03*

            ZC04*

            ZC06*

            ZC08*

            ZK20

            YG813

            YG532

            ZC01*

            ZC02*

            ZC03*

            ZC04*

            ZC06*

            ZC08*

            YG640

            YG546

            ZC08*

            ZK30

            YD10

            YD15

            YTT

            YTN

            TTX

            TTM

            TTM

            TTR

            AT15

            AT15

            THM

            THM

            THM

            THR

            美国

            495

            499

            434

            548

            548

            AA

            A

            B

            350

            370

            370

            320

            370

            860

            905

            883

            883

            44A

            KC740*

            KC710*

            KC850*

            KC910*

            K313

            K68

            K68

            KC250*

            K1

            VC165

            VC7

            VC5

            VN5*

            V90*

            VC165

            VC125

            VC5

            VN5*

            V90*

            V99*

            VC55

            VC5

            V99*

            VC2

            VC27

            VN5*

            VC2

            VC27

            VC55

            VN5*

            V99*

            VC2

            VC28

            VN2*

            V91*

            VC2

            VC28

            VN2*

            V91*

            VC2

            VC28

            VC1

            V91*

            VC1

            VC101

            瑞典

            GC415*

            GC425*

            CT515+

            S1P

            S10T

            GC015*

            GC225*

            GC1025*

            GC415*

            GC425*

            GC435*

            GC015*

            GC225*

            GC1025*

            S30T

            GC415*

            GC425*

            GC435*

            GC015*

            GC225*

            GC1025*

            S30T

            GC135*

            GC235*

            GC415*

            GC415*

            GC425*

            H1P

            GC3015*

            H10

            GC415*

            GC315*

            GC435*

            H13A

            H1P

            GC3015*

            GC415*

            GC315*

            GC435*

            H13A

            H20

            GC3015*

            H10F GC415*

            GC315*

            GC435*

            H13A

            H10F

            S1F

            S2

            S4

            SU41

            H13

            HX

            HX

            HX

            日本

            ST10E

            ST10P

            ST20E

            ST30E

            U10E

            U2

            H1

            CG11

            G10E

            CG10

            G2

            G3

            STi10

            STi10T

            STi20

            STi30

            UTi20T

            UTi10

            UTi20

            HTi10

            HTi10T

            HTi20

            HTi20T

            HTi30

            TX10

            TX10S

            TX10D

            N302+

            X407+

            T822*

            T802*

            T823*

            T803*

            T813*

            TX20

            UX25

            N308+

            X407+

            T822*

            T802*

            T823*

            T803*

            T813*

            T553*

            T370*

            TX30

            UX30

            N350+

            T813*

            T553*

            T370*

            TU10

            T822*

            T802*

            T823*

            T803*

            T260*

            TU20

            UX25

            T823*

            T803*

            T813*

            T260*

            TH10

            G1F

            T821*

            T801*

            T811*

            T802*

            T823*

            T803*

            T813*

            T530*

            T221*

            T370*

            T811*

            T802*

            T823*

            T803*

            T813*

            T530*

            T221*

            T370*

            G2

            G2F

            T802*

            T823*

            T803*

            T813*

            T530*

            T221*

            T370*

            G3

            T813*

            德国

            TTX

            TK15*

            TN25*

            TTS

            TK15*

            TN25*

            TN35*

            TTS

            TTR

            TTM

            TK15*

            TN25*

            TN35*

            AT15

            AT10

            HK15*

            AT15

            TK15*

            HK15*

            TN25*

            TN35*

            HK15*

            THM

            HK15*

            THM

            HK15*

            THR

            HK15*

            WP1

            WP1

            WP3

            WK1

            WK1

            WHN33*

            WTN33*

            WK1

            WTN43*

            WK1

            WHN53*

            WTN43*

            CP1*

            CP3*

            CM2*

            CM3*

            P10

            CF2*

            CP1*

            CP3*

            CM2*

            CM3*

            P20

            CF2*

            CP3*

            CM2*

            CM3*

            CF2*

            CM2

            CM3

            KM1

            CF3

            CM3

            CP1

            CP3

            CM2

            KM1

            CF3

            CP1

            CP3

            CM2

            CM3

            KM1

            CF3

            硬质合金硬度检测

            硬质合金检测方法

            硬质合金硬度检测主要采用洛氏硬度计,测试HRA硬度值。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。仪器重量精度与台式洛氏硬度计相同,使用和携带都十分方便。

            硬质合金是一种金属,通过硬度试验可以反映硬质合金材料在不同的化学成分、组织结构及热处理工艺条件下机械性能的差异,因此硬度试验广泛应用于硬质合金性能的检验、监督热处理工艺的正确性及新材料的研究。

            硬质合金特点

            它属于非破坏性试验,试验方法比较简单。硬质合金的硬度检测对其试件的形状及尺寸适应性较强,试验效率高。另外,硬质合金材料硬度与其它物理特性之间存在一定的对应关系。例如,硬质合金硬度试验和拉伸试验基本上都是检测金属抵抗塑性变形的能力,这两种试验在某种程度上都是检测金属相似的特性。所以,其检测结果是完全可以相互比较的。硬质合金拉伸试验设备庞大、操作复杂、要制备试样、试验效率低,对于许多金属材料,都有一硬度试验和拉力试验的换算表可查。因此,在检测硬质合金材料力学性能时,人们越来越多地采用硬度试验,而较少采用拉伸试验。

            硬质合金工具

            硬质合金硬度一般用洛氏硬度计HRA标尺或维氏硬度计来检测,实用中人们主要采用洛氏硬度计测试HRA硬度。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。这种仪器重量只有0.7kg,精度与台式洛氏硬度计相同。在测量硬质合金硬度时,天星公司生产的PHR系列便携式洛氏硬度计可以测试厚度或直径在50mm以下的硬质合金工件,可以测试直径小到2.0mm的硬质合金工件,可以测试内径小于30mm的管状硬质合金工件。还可以在生产现场、销售现场或材料仓库使用。这种仪器用于测试硬质合金工件简便、快速、无损,可对成批的成品或半成品硬质合金工件做逐件的硬度检测。

            硬质合金磁饱和值

            影响硬质合金合金相对磁饱和值的因素主要有以下六大因素:
              1、硬质合金中的WC总碳超标。

            2、混合料(含压块)氧含量超标。

            3、氢气脱蜡、预烧中的碳量变化。

            4、真空脱蜡、预烧中的碳量变化。

            5、氢烧结过程的碳量变化。

            6、硬质合金真空烧结过程的碳量变化。

            硬质合金市场概况

            据中国钨业协会硬质合金分会提供的数据显示,2011年全国有硬质合金生产企业300余家,拥有专业科研院所30余家,全行业从业人员超过2.5万人。截至2011年,拥有10万t/a的钨精矿产能、18万t/a的钨酸和钨盐的产能、6.2万t/a的碳化钨产能、3.8万t/a的硬质合金产能,以及Co、Ni、Ta、Nb、Ti的配套供应能力。

            2011年中国硬质合金产量为2.35万吨,硬质合金行业销售收入209亿元,硬质合金出口近5000吨,出口创汇超过3.6亿美元,硬质合金深加工产品产量达到6600吨,占合金总产量的1/3。所生产的硬质合金产品品种基本齐全,规格型号超过4万个,产量和品种基本能满足中国各经济领域的需求。

            我国硬质合金产业存在的主要问题:一是企业规模较小,产业集中度不高。据不完全统计,199家硬质合金企业平均年产能176吨,平均年产量仅86吨,年产量在1000吨以上的企业只有4家。二是科技投入较少,缺乏高端技术人才,技术研发能力较弱。我国硬质合金工业在科技方面的投入不到销售收入的3%,科技研发水平不高,原创性核心技术成果较少。三是产品质量水平较低,产品结构有待调整。我国硬质合金产量占世界总产量的40%以上,但硬质合金销售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等高附加值产品产量较少、深加工配套不足以及品种不全所致。

            随着中国汽车产业急速扩张,汽车零部件加工的切削工具的需求不断增大,中国钢铁、交通、建筑等领域对硬质合金的需求也愈发旺盛。在国外硬质合金跨国公司的战略图景中,中国市场已经悄然由配角变为主角。

            分析指出,到“十二五”末期,我国硬质合金产量达到3万吨,销售收入达到300亿元,深加工产品产量占硬质合金总量的40%以上。出口相比“十一五”将翻一番,力争超过10亿美元。硬质合金将向精深加工、工具配套方向发展;向超细、超粗及涂层复合结构等方向发展;向循环经济、节能环保方向发展;向精密化、小型化方向发展。

            硬质合金高端市场

            中国刀具企业通过不断地学习和战略规划,已经在市场上占据了半壁江山,但是,企业在发展过程中还是凸显出几个致命的问题,比如重视不够、处理不当,这些都将会严重影响到企业的发展。

            现阶段,硬质合金刀具在发达国家已占刀具类型的主导地位,比重高达70%。而高速钢刀具却正以每年1%~2%的速度缩减,所占比例已降至30%以下。

            同时,硬质合金切削刀具在我国也已经成为加工企业所需的主力刀具,被广泛地应用在汽车及零部件生产、模具制造、航空航天等重工业领域,但我国刀具企业却盲目地、大量地生产高速钢刀以及一些低档标准刀具,完全没有考虑到市场饱和度和企业所需,最终把具有高附加值、高科技含量的中高端刀具市场“拱手相让”给国外企业。

            有资料显示,我国刀具的年销售额大约为145亿元,其中硬质合金刀具所占的比重不足25%,但国内制造业所需的硬质合金刀具已经占据刀具的50%以上,这种盲目生产已经严重满足不了国内制造业对硬质合金刀具日益增长的需求,从而形成了中高端市场的真空状态,最终被国外企业所占据。

            2007年,我国生产的1.65万吨硬质合金中,有4500吨用于切削刀具生产上,数量上和日本相当。但制成刀具后的价值仅8亿美元,远不及日本的25亿美元,这充分说明国内硬质合金高效刀具的整体生产水平与国外仍有相当大的差距。所以,在国内企业不能满足市场需求的前提下,制造业的需求就不得不依靠大量进口来解决。有资料显示,主要外商在中国中高端刀具市场上的销售年增长率达30%,已超过国产刀具的年均增长水平。

            硬质合金发展趋势

            硬质合金铣刀

            由于中国实行积极稳健的宏观经济政策,国民经济快速增长,硬质合金需求也高速增长。在硬质合金需求增长的同时,产量也在不断增加,从2006年的1.45万吨增长到2011年的2.4万吨,年复合增长率达到10.60%。

            硬质合金例子

            韩国YesTool公司推出的“KRUZ”硬质合金机夹孔加工刀具,采用了硬质相晶粒分别为0.2+0.5+0.8μm的混合型高钴(13%)超细晶粒度基体,使刀具基体材料的强度和硬度都有较大的提高,配以接近整体型钻头强度的机夹刀片几何结构和夹紧方式以及独创的钻尖设计和高性能的氮化钛(TiN)与氮铝化钛(TiAlN)纳米物理涂层(PVD),不仅适用于加工软质到硬质工件,甚至对极难加工的特殊材料工件,都能体现出优秀的切削性能。

            瑞典山特维克可乐满公司(SandvikCoromant)新推出的钢材车削牌号GC4225、GC4235,采用了超细晶粒的梯度硬质合金基体,配以氮碳化钛中温化学涂层(MT-CVD)和细晶柱状a-Al2O3化学涂层,表面则采用消除表面应力的后处理工艺,即通过喷丸处理去掉前刀面CVD涂层的拉应力表层(TiN),使露出表面的Al2O3的拉应力下降40%,内层涂层的应力下降20%,显著改善了刀片的抗微崩刃性能和抗剥落能力,在提高刀刃完整性和可靠性的同时还提高了涂层表面的光洁度,降低了刀片与切屑之间的粘结性。GC4225可覆盖从粗加工到精加工80%的应用领域,与一般的P25刀片比较刀具寿命可提高60%,生产效率提高33%,为钢件加工的首选牌号。株洲钻石切削刀具股份有限公司继两年前推出用于铸铁加工的YBD系列黑金刚牌号后,新推出的用于钢材加工的第二代黑金刚系列牌号——YBC152和 YBC252也采用了表面富钴的梯度硬质合金基体材料,配以厚层的纤维状TiCN和细晶粒Al2O3的CVD涂层,具有极强的抗塑性变形能力和刃口强度,特别适合钢材的高速加工。新一代黑金刚牌号刀片在相同切削条件下,可提高切削速度25%以上;在同样切削速度下,刀具寿命可提高30%以上。在本次展会上推出表面富钴梯度硬质合金基体材料新牌号的还有:美国Kennametal公司的通用材质牌号KU30T、Valenite公司的加工不锈钢牌号VP5535、以色列ISCAR公司的适用于高速加工的改进型Al2O3MT-CVD复合涂层“a-TEC”系列(如:IC9150、IC9250、IC9350)牌号等。

            在硬质合金中添加少量的元素可强化材料的硬质相和粘结相、净化晶界并显著提高材料的抗弯强度和冲击韧性。日本住友电工硬质合金株式会社推出的ACE系列涂层牌号(AC700G、AC2000、AC3000),采用了加锆(Zr)的硬质合金基体材料,使新牌号基体材料的红硬性大幅度提高。日立工具技术株式会社新推出的HG系列涂层新牌号(HG8010、HG8025)则采用了所谓“三重锆效果”的CVD涂层新技术,其“第一重锆效果”就是在硬质合金基体材质中添加了锆(Zr)元素,以提高基体的抗高温变形能力;“第二重锆效果”则是用细晶柱状的锆(Zr)涂层取代通常的MT-TiCN涂层,从而提高了涂层的抗氧化性;“第三重锆效果”则是在涂层表面涂覆一层白色的锆(Zr)涂层,以提高刀具表面的润滑性、耐热性和抗剥落性。这种新型涂层牌号刀片具有良好的耐热性,特别适用于高效加工,与传统刀片相比,可提高加工效率150%,降低加工成本20~30%。

            超细晶粒硬质合金得到了越来越广泛的采用。除上述几家公司的新牌号采用了超细晶粒硬质合金基体外,Kennametal公司推出的新牌号KC5525、KC5510也采用了晶粒细化的高钴硬质合金基体,拥有钴含量达10%的超级细化晶粒的硬质合金基体,配以高铝含量的TiAlNPVD涂层,使刀具在断续切削时具有很高的刃口韧性的同时,又具有极强的抗热变形能力。ISCAR公司推出的用于整体硬质合金立铣刀的“AL-TEC”涂层系列(如:IC900、IC903、IC908、IC910等)牌号,同样采用了超细晶粒硬质合金基体,配以高铝含量TiAlN(PVD)涂层,使其在铣削加工硬度高达60~62HRC的淬硬钢时,与原有的IC903牌号相比,刀具寿命提高150%。Valenite公司的用于铸铁高速车削加工的VP1595牌号,也是在超细晶粒硬质合金基体上,采用MT-CVD涂覆18μm厚的TiCN/Al2O3/TiC涂层,后刀面则涂覆了一层灰色的TiC,以便于观察刀具刃口的磨损情况和刀片转位,该牌号在粗加工球墨铸铁时,加工效率比其它K05~K10牌号提高50%。

            硬质合金演化

            从上述新牌号可以看出,伴随着基体材料性能的改进和提高,刀具涂层技术取得了更为迅猛的发展,中温化学涂层、柱状a-Al2O3化学涂层、高性能物理涂层、新型原子涂层、纳米结构涂层、黄色三氧化二铝化学涂层、白色锆涂层、高铝含量TiAlN涂层、TiSiN涂层、CrSiN涂层、AlCrSiN涂层、TiBON涂层等大量新型涂层呈现多样化和系列化的趋势,使硬质合金材料新牌号层出不穷,大大提高了硬质合金刀具的切削加工性能。

            瑞典山高(SECO)公司继两年前推出TP1000、TP2000、TP3000三个高性能ISO-P类硬质合金涂层牌号后,新推出了号称“新行业标准”的TP2500通用型ISO-P类硬质合金涂层新牌号,它是在山高公司新一代Triple-Zero基体材质上,采用了被称为DurAtomic的涂层技术而形成的全新的硬质合金涂层牌号。DurAtomic涂层的a-Al2O3由原子长成,与通常的CVD涂层所生成的a-Al2O3相比,DurAtomic涂层具有更高的耐磨性和韧性。TP2500被设计成普通钢件车削(ISOP15~P30)的首选牌号,也可作为ISOM20和ISOK30的补充牌号。据山高公司技术人员介绍,新的TP2500刀片可提高加工效率50%以上,提高刀具寿命300%以上。

            德国蓝帜金属加工技术集团倍锐特公司(LMT-BOEHLERIT)利用中温化学涂层技术开发出了“黄色氧化铝复合涂层”技术,结合该公司新开发的Durotec齿状过渡层技术,使黄色氧化铝涂层和过渡层间在具有极好的粘合性的同时,又具有良好的散热性,并推出了SteeltecLC215K和LC225K系列刀片牌号。SteeltecLC215K在切削钢材时可以达到300m/min以上的切削速度,刀片寿命比现有其它刀片提高了30%。而SteeltecLC225K则在LC215K的基础上进一步提高了刀片的韧性,使刀片使用寿命在原有的基础上又延长了30%。

            纳米结构涂层(Nanocoating)技术迅速发展的涂层新技术,其涂层材料的晶粒度一般都在100nm以下,具有良好的切削性能。这次展会上,国内、外多家公司都有纳米结构涂层新牌号推出。日本住友电工硬质合金株式会社推出的超级ZX涂层牌号(ACP200、ACP300、ACK300和AC530U),采用了相互交叠的总层数达1000层的超薄TiAlN与AlCrN纳米级涂层,每层涂层的厚度约为10纳米,大幅度提高了涂层表面的硬度和抗氧化性。与传统的TiAlN涂层相比,超级ZX涂层的硬度提高了40%,开始氧化温度也提升了200℃,从而提高刀具的加工效率1.5倍;在相同切削条件下,提高刀具寿命2倍。推出纳米结构涂层新牌号的还有日本日立株式会社,该公司新推出的纳米涂层ATH、ACS系列牌号与通常的TiAlN(PVD)涂层牌号相比,具有更高的硬度和耐氧化性,其耐氧化温度达到1100℃,显微硬度达到3600HV,可适用于从预硬钢到淬火钢的高速干式切削加工。株洲钻石切削刀具股份有限公司新推出的纳米结构nc-TiAlN涂层新牌号(YBG102、YBG202、YBG302和YBG203)是在超细晶粒硬质合金基体表面涂覆2~4μm的纳米TiAlN,该系列牌号覆盖了钢、不锈钢、铸铁、耐热合金、高温合金、钛合金等大多数材料的车削和铣削加工,具有广泛的适应性。

            硬质合金扩展

            在涂层中,通过晶粒细化技术来提高涂层表面光洁度,使涂层表面光滑,以提高涂层刀具抗摩擦、抗粘结的能力也是涂层技术发展的一个方向。日本三菱综合材料株式会社推出的高效加工钢材的专利技术UC6110超级涂层硬质合金牌号,前刀面为由抑制结晶生长的细至纳米级的TiCN与抑制结晶生长的纳米级三氧化二铝构成的纳米结构CVD涂层,具有极高的韧性和超强的耐磨损性,外表面为一层黄色的特殊Ti金属化合物,使涂层表面平滑化。后刀面为黑色的超平滑涂层,以确保刀具磨损的稳定性。住友电工硬质合金株式会社新推出的超级FF涂层牌号(AC410K、AC610M、AC630M、ACP100、ACK200),是在专用的硬质合金基体上,涂覆超细晶粒的TiCN,提高了涂层与基体的结合力,再在其上涂覆超细超平滑化的FF铝基膜,使表面硬度提高了30%,表面粗糙度降低了50%,与通常的材质相比,可提高加工效率1.5倍,提高刀具寿命2倍以上。

            从这次展会所推出的硬质合金刀具材料新牌号可以看出,当前硬质合金刀具材料牌号正向着两个相反的方向发展,一方面,通用型牌号的适用面越来越广,通用性越来越强。另一方面,专用型牌号越来越具有针对性,更加适应被加工材料和切削条件,从而达到提高切削效率的目的。如:美国Kennametal公司推出的新的KU系列(KU10T、KU25T、KU30T)牌号就具有非常广泛的通用性。其中,KU10T和KU25T采用了具有高韧性的和高耐磨性的硬质合金基体,并配以高含铝量的TiN+TiAlN复合PVD涂层;而KU30T则采用了韧性极好的富钴层梯度硬质合金基体,配以TiN+TiCN+TiN复合CVD涂层。新的KU系列牌号可广泛适用于钢、不锈钢、铸铁、非钛合金、高温合金和硬材料的车削、镗孔、切槽、切断和螺纹加工。该公司新推出的KC5510和KC5525则是专为高效率加工高温合金而设计的牌号,晶粒细化的高钴硬质合金基体,配以高性能的TiAlNPVD涂层,使刀片具有极强的抗热变形能力,可以比其它PVD涂层刀具提高两倍以上的切削速度。日本Tungaloy超硬工具株式会社推出的T6000系列牌号(T6020、T6030),则是专为不锈钢车削加工开发的CVD牌号。ISCAR公司推出的专用于高速铣削加工灰铸铁和球墨铸铁的DO-TEC涂层牌号(DT7150),采用了Al2O3-MTCVD内涂层加TiAlNPVD外涂层的复合涂层技术,具有极高的耐磨性及抗剥落性。

            从本次展会可以看到,金刚石CVD涂层刀具的性能又有了进一步的提高,产品覆盖了可转位刀具和整体硬质合金刀具。厦门金鹭特种材料有限公司展出了新开发的“青霜”系列超细结晶金刚石涂层立铣刀。与通常的金刚石涂层相比,“青霜”系列金刚石涂层为超细结晶,平均粒度<1μm,涂层表面更加光滑,刀具寿命可提高20倍以上。日本OSG公司也展出了适用于石墨电极和铜电极加工的超微粒结晶金刚石涂层铣刀,结晶粒度为1μm,涂层厚度6~20μm,使刀具的刃口更加锋利,减少切削中的粘结,降低了工件表面的粗糙度。美国SGS刀具公司则推出了非晶体的金刚石(AmorphousDiamond)涂层立铣刀,用以加工最具磨损特性的材料。刀具表面是沿着刀具曲面精确形成的晶莹光滑的厚度约为1μm的非晶体金刚石薄膜,其最显著的特点是使刀具在具有金刚石极高的抗磨损能力(表面硬度达60~90GPa)的同时,又具有光滑的刀具表面,降低了刀具表面与工件的摩擦,从而大大降低了切削温度。此外,非晶体金刚石涂层的另一大特点是对刀具基体材质没有特殊要求,可在任何材质的刀具基体表面涂覆,其涂覆温度仅为150℃。据介绍SGS非晶体金刚石刀具可比AlTiN涂层刀具的寿命长6倍。

            硬质合金国家标准

            与硬质合金相关的

            GB/T 14445-1993 煤炭采掘工具用硬质合金制品

            GB/T 2077-1987 硬质合金可转位刀片圆角半径

            GB/T 2079-1987 无孔的硬质合金可转位刀片

            GB/T 2081-1987 硬质合金可转位铣刀片

            GB/T 1481-1998 金属粉末(不包括硬质合金粉末)在单轴压制中压缩性的测定

            GB/T 5166-1998 烧结金属材料和硬质合金弹性模量测定

            GB/T 9096-2002 烧结金属材料(不包括硬质合金)冲击试验方法

            GB/T 9097.1-2002 烧结金属材料(不包括硬质合金)表观硬度的测定第一部分:截面硬度基本均匀的材料

            GB/T 5319-2002 烧结金属材料(不包括硬质合金) 横向断裂强度的测定

            GB/T 6480-2002 凿岩用硬质合金钎头

            GB/T 17985.1-2000 硬质合金车刀第1部分:代号及标志

            GB/T 17985.2-2000 硬质合金车刀第2部分:外表面车刀

            GB/T 17985.3-2000 硬质合金车刀第3部分:内表面车刀

            GB/T 18376.2-2001 硬质合金牌号第2部分:地质、矿山工具用硬质合金牌号

            GB/T 18376.3-2001 硬质合金牌号第3部分:耐磨零件用硬质合金牌号

            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 9217.2-2005 硬质合金旋转锉第2部分:圆柱形旋转锉(A型)

            GB/T 9217.3-2005 硬质合金旋转锉第3部分:圆柱形球头旋转锉(C型)

            GB/T 9217.4-2005 硬质合金旋转锉第4部分:圆球形旋转锉(D型)

            GB/T 9217.5-2005 硬质合金旋转锉第5部分:椭圆形旋转锉(E型)

            GB/T 9217.6-2005 硬质合金旋转锉第6部分:弧形圆头旋转锉(F型)

            GB/T 9217.7-2005 硬质合金旋转锉第7部分:弧形尖头旋转锉(G型)

            GB/T 9217.8-2005 硬质合金旋转锉第8部分:火炬形旋转锉(H型)

            GB/T 9217.9-2005 硬质合金旋转锉第9部分:60°和90°圆锥形旋转锉(J型和K型)

            GB/T 9217.10-2005 硬质合金旋转锉第10部分:锥形圆头旋转锉(L型)

            GB/T 9217.11-2005 硬质合金旋转锉第11部分:锥形尖头旋转锉(M型)

            GB/T 9217.12-2005 硬质合金旋转锉第12部分:倒锥形旋转锉(N型)

            GB/T 9217.1-2005 硬质合金旋转锉第1部分:通用技术条件

            GB/T 3848-1983 硬质合金矫顽(磁) 力测定方法

            GB/T 3849-1983 硬质合金洛氏硬度(A标尺) 试验方法

            GB/T 3850-1983 致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法

            GB/T 3851-1983 硬质合金横向断裂强度测定方法

            GB/T 20255.5-2006 硬质合金化学分析方法铬量的测定火焰原子吸收光谱法

            GB/T 20255.2-2006 硬质合金化学分析方法钴、铁、锰和镍量的测定火焰原子吸收光谱法

            GB/T 20255.3-2006 硬质合金化学分析方法钼、钛和钒量的测定火焰原子吸收光谱法

            GB/T 20255.4-2006 硬质合金化学分析方法钴、铁、锰、钼、镍、钛和钒量的测定火焰原子吸收光谱法

            GB/T 20255.1-2006 硬质合金化学分析方法钙、钾、镁和钠量的测定火焰原子吸收光谱法

            GB/T 5163-2006 烧结金属材料(不包括硬质合金)可渗性烧结金属材料密度、含油率和开孔率的测定

            GB/T 5242-2006 硬质合金制品检验规则与试验方法

            GB/T 5243-2006 硬质合金制品的标志、包装、运输和贮存

            GB/T 9062-2006 硬质合金错齿三面刃铣刀

            GB/T 10947-2006 硬质合金锥柄麻花钻

            GB/T 10948-2006 硬质合金T形槽铣刀

            GB/T 5124.3-1985 硬质合金化学分析方法电位滴定法测定钴量

            GB/T 5124.4-1985 硬质合金化学分析方法过氧化物光度法测定钛量

            GB/T 5159-1985 金属粉末(不包括硬质合金用粉) 与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法

            GB/T 5167-1985 烧结金属材料和硬质合金电阻率的测定

            GB/T 2078-2007 带圆角圆孔固定的硬质合金可转位刀片尺寸

            GB/T 2080-2007 带圆角沉孔固定的硬质合金可转位刀片尺寸

            GB/T 21182-2007 硬质合金废料

            GB/T 5318-1985 烧结金属材料(不包括硬质合金) 无切口冲击试样

            GB/T 5124.1-2008 硬质合金化学分析方法总碳量的测定重量法

            GB/T 5124.2-2008 硬质合金化学分析方法不溶(游离)碳量的测定重量法

            GB/T 16770.2-2008 整体硬质合金直柄立铣刀第2部分:技术条件

            GB/T 2527-2008 矿山、油田钻头用硬质合金齿

            GB/T 16456.2-2008 硬质合金螺旋齿立铣刀第2部分:7:24 锥柄立铣刀型式和尺寸

            GB/T 16456.4-2008 硬质合金螺旋齿立铣刀第4部分:技术条件

            GB/T 16456.9-2010 硬质合金电子切削刀具:切脚机刀片和V-CUT刀尺寸型号

            GB/T 16456.3-2008 硬质合金螺旋齿立铣刀第3部分:莫氏锥柄立铣刀型式和尺寸

            GB/T 16456.1-2008 硬质合金螺旋齿立铣刀第1部分:直柄立铣刀型式和尺寸

            GB/T 16770.1-2008 整体硬质合金直柄立铣刀第1部分:型式与尺寸

            GB/T 3612-2008 量规、量具用硬质合金毛坯

            GB/T 6110-2008 硬质合金拉制模型式和尺寸

            GB/T 20255.6-2008 硬质合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法一般要求

            GB/T 11102-2008 地质勘探工具用硬质合金制品

            GB/T 18376.1-2008 硬质合金牌号第1部分:切削工具用硬质合金牌号

            GB/T 3879-2008 钢结硬质合金材料毛坯

            GB/T 10417-2008 碳化钨钢结硬质合金技术条件及其力学性能的测试方法

            GB/T 14330-2008 硬质合金机夹三面刃铣刀

            GB/T 14301-2008 整体硬质合金锯片铣刀

            GB/T 4251-2008 硬质合金机用铰刀

            GB/T 6883-1995 线、棒和管拉模用硬质合金模坯

            GB/T 6885-1986 硬质合金混合粉取样和试验方法

            GB/T 11101-2009 硬质合金圆棒毛坯

            GB/T 23369-2009 硬质合金磁饱和(MS)测定的标准试验方法

            GB/T 23370-2009 硬质合金压缩试验方法

            GB/T 14388-2010 木工硬质合金圆锯片

            GB/T 6335.1-2010 旋转和旋转冲击式硬质合金建工钻第1部分:尺寸

            GB/T 25667.1-2010 整体硬质合金直柄麻花钻第1部分:直柄麻花钻型式与尺寸

            GB/T 25667.2-2010 整体硬质合金直柄麻花钻第2部分:2°斜削平直柄麻花钻型式与尺寸

            GB/T 25667.3-2010 整体硬质合金直柄麻花钻第3部分:技术条件

            GB/T 6335.2-2010 旋转和旋转冲击式硬质合金建工钻第2部分:技术条件

            GB/T 25670-2010 硬质合金斜齿立铣刀

            GB/T 25666-2010 硬质合金直柄麻花钻

            GB/T 7963-1987 烧结金属材料(不包括硬质合金) 拉伸试样

            GB/T 7964-1987 烧结金属材料(不包括硬质合金) [1]室温拉伸试验

            GB/T 7997-1987 硬质合金维氏硬度试验方法

            GB/T 26052-2010 硬质合金管状焊条

            GB/T 26053-2010 硬质合金喷焊粉

            GB/T 26054-2010 硬质合金再生混合料

            GB/T 25992-2010 整体硬质合金和陶瓷直柄球头立铣刀尺寸

            GB/T 26050-2010 硬质合金X射线荧光测定金属元素含量熔融法

            GB/T 26051-2010 硬质合金钴粉中硫和碳量的测定红外检测法

            GB/T 26280-2010 凿岩用硬质合金整体钎

            GB/T 3849.2-2010 硬质合金洛氏硬度试验(A标尺)第2部分:标准试块的制备和校准

            GB/T 28248-2012 印制板用硬质合金钻头

            GB/T 11108-1989 硬质合金热扩散率的测定方法

            GB/T 1817-1995 硬质合金常温冲击韧性试验方法

            超级合金介绍

            超级合金是钼的重要终端产品之一。超级合金(Super Alloys) 通常包括:含钼等难熔金属的钛基合金、镍基合金、钴基合金和铁基合金等。有人也把钼基合金归为超级合金。[1]

            超级合金应用

            超级合金具有高强度、高硬度、高耐蚀、高热稳定性和良好的可加工性,广泛用于航空、航天、汽车、医学、化学、石化、煤化工和高温等工业领域。

            越来越多的研究表明,超级合金可以满足日臻发展的各种工业、医学、体育事业等对高性能材料的要求,从而成为钼冶金学者和研发人员关注的热点。

            据世界金属统计报导,世界工业发达国家对超级合金的需求呈增长态势。2000 年,美国超级合金消费钼1 880t ,2001 年消费钼2229 t ,2002 年消费钼1880t,2003 年消费钼1870t ,年平均消费量约占钼总消费量的8 %~12 %。

            钼基超级合金主要应用在高温领域,各类钼铼合金消费约占钼总消费量的0. 7 %~1. 0 %。[1]

            超级合金燃气涡轮机叶片

            关西电力公司与名古屋大学、日立制作所开发了一种新型燃气涡轮机叶片用镍基单结晶超级合金,该材料的耐高温数值创下了全球最高纪录为1400℃,发电时多用于1300℃左右。如果使用新型合金就可以耐得住1500℃以上的高温,因此可以提高涡轮入口处的温度,提高热效率。为了制作出耐高温、高强度及抗腐蚀性的合金,名古屋大学在全球首次将分析物质分子结构的“分子轨道法”应用到合金的设计中,对各种金属元素的组合进行设计。通过以镍为基础修改钴、铬、钨、铝、钛、钽、铗、铪等合金元素的构成比率,开发出了最佳的合金材料。如果将这一超级合金用于燃气涡轮叶片,可以在大幅度超过1300℃的燃烧温度下,实现1500℃燃烧。由此,可以将发电效率(最高发热量标准)由最高的49%提高到55%,并将基于燃料费的发电成本减少约11%左右。如果将利用率设定为50%,推算60万KW级火力发电所每单元发电,金额上每年可以节省10亿日元左右、CO2排放量较以前减少约11%,每年可以减少10万吨左右。[1]

            铝铜合金材料介绍

            Al-Cu类合金是工业上最早使用的铸铝合金。其主要性能特点是室温和高温力学性能高,铸造工艺简单,切削加工性能好,耐热性能优良,是发展含Cu高强度铝合金和各种耐热合金的基础。缺点是固溶体型合金的铸造性能差,富铜的

            ( )相与 ( )基体间的电位差大,抗腐蚀性能低,密度较大。[2]

            铝铜合金很坚硬,熔点是640℃,一般是由97%的铝和3%的铜组成。跟金属铝的化学性质相似。轻而抗张强度大。可代替昂贵的铜线为电线。[1]

            铝铜铝合金可以制成板材、型材、锻件、线材、棒材、管材、箔材、航空航天结构件、焊条焊料、机械加工品、发动机活塞机轮等等。

            铝铜合金分类

            铝铜二元合金

            铝铜二元合金的一个牌号是ZAICu10,代号为ZL202,成分为Cu质量分数=9.0%~11.0%,余为Al,铸态组织为

            离异共晶。该合金熔炼简单,有一定的共晶体,铸造性能尚可,但不能热处理强化,仅能在铸态下使用,故而力学性能不高,在新的国家标准GB/T 1173一1995中已取消该标准。

            铝铜二元合金的另一个牌号为ZAlCu4,代号为Z1203,成分为Cu质量分数=4.0%~5.0%,余为Al,铸态组织为

            +少量的 组成。 有严重的晶内偏析,该合金由于含铜量较低,因此可以固溶化处理,在淬火加时效处理后,力学性能可大幅度提高。由于凝固区间很大,铸造性能差,常用作形状简单的承受中等载荷,在一定温度下工作的零件。

            因为铝铜二元合金的抗腐蚀性能不好,所以,铝铜二元合金在工业上的应用并不多。

            铝铜多元合金

            在ZL203合金的基础上加入少量的锰,即成为重要的耐热高强度铸造铝合金ZAlCu5Mn,代号为ZL201,成分(质量分数)为Cu为4.5%~5.3%,Mn为0.6%~1.0%,Ti为0.15%~0.35%,余为Al。铸态组织为

            +晶界上分布着少量二元共晶 以及非平衡形成的三元共晶 组成。常用 代表。

            Al—Cu—Mn三元合金在固溶化处理时,一方面,固态析出的三元共晶体中的

            和 溶入 固溶体,另一方面,过饱和的Mn以二次 相呈弥散状析出;时效过程中, 呈弥散状析出。而二元共晶中的 相仍以断续的网状分布在 晶界上,此相的结构和结晶点阵十分复杂,400℃以下在 中的溶解度变化很小,使其在高温下稳定,不易聚集长大,又有很高的热硬性,是耐热铝合金中的较理想的强化相。[2]

            铝铜合金制备工艺

            熔炼ZL201合金的工艺要点是:严格控制化学成分和杂质含量,防止产生钛偏析、沉底。为此应使用纯度较高的铝锭,回炉料不能超过60%,配料时要掌握准确的各元素的熔耗率,并验算铁、硅含量。防止和消除钛偏析的工艺措施如下。

            (1)不允许使用成分不均匀、存在大片状

            。或冶金质量差的 中间合金;配料时钛含量控制在0.15%~0.30%之间。

            (2)熔炼时加强搅拌,尽量采用感应电炉熔炼。

            (3)尽量缩短搅拌后到浇铸铸件时的保温时间,不要超过20~30min。

            ZL201合金对杂质铁、硅很敏感,最好用石墨坩埚,投料前要清理干净、预热。

            铜、锰、钛分别以Al一Cu、Al一Mn、Al一Ti中间合金形式加入,也可以用

            加入钛。为了获得成分准确、冶金质量高的合金,常用二次熔炼法,先熔制预制合金锭,第二次快速熔化,调整成分后即进行浇铸。在熔炼工艺成熟,能准确控制合金成分,保证合金质量的条件下,可以省去预制合会锭。[3]

            装饰合金分类

            通常分为贵金属和铜基合金两类。基金合金以 “开” (K) 作为含金量计算单位。流行的首饰为14K (58.5Au+31.5Cu+10Ag) 、18K (75Au+18Cu+7Ag)和24K(含金量大于99%)。

            14K白金的成分为: 58.5Au+21.5Ni+20Pd,可 以牢固地镶嵌贵重钻石。铂基含金和钯金合金为价 格更加昂贵的首饰合金,银合金则是制造低廉首饰 的材料。非贵金属首饰合金广泛用作工艺品陈设件、挂件和装璜用品。这种合金制成的仿金或仿银首饰件称为假首饰。

            假首饰合金主要为铜基合金, 按颜色分为金黄色的仿金合金和银白色的仿银合 金。前者包括Cu-12.5Zn、Cu-12.5Zn-1Sn、Cu- 22Zn-2Sn-1Pb、Cu-(30~40)Zn-1.5Sn、Cu- 7Al-3Ni、Cu-6Al-15Zn-0.5Si等; 后者包括Cu- 32Sn-3.5As、Cu-12Mn-24.5Zn、Cu-(10~18)Ni- (17~27)Zn等。近年来又出现了仿金新工艺,如 铝的氧化着色、离子镀仿金、电镀仿金、玻璃器皿 仿金等,不但可以节省镀金用黄金,且比镀金制品 具有更好的耐磨性和抗蚀性。

            装饰合金责金属饰品材料的基本性质

            作为珠宝饰品主体或载体的贵金属具有如下一些基本性质:

            (1)贵金属对可见光具有高反射率,因而具有明亮、美丽、稳定和协调的颜色。

            (2)致密贵金属及其涂层材料具有高的耐腐蚀性和化学稳定性,好的抗晦暗性,无放射性,对人体组织具有好的生物相容性,无毒副作用和刺激性。

            (3)退火态Ag、Au、Pt、Pd纯金属具有相对低的硬度和强度,但通过塑性加工或合金化可获得足够高的硬度和强度,可保持饰品与器具经久不变形,适于镶嵌宝石和其他美学材料。

            (4) Ag、Au、Pt、Pd具有良好的工艺性能,包括良好的铸锭铸造性、熔模铸造性、形变加工性、机加工性和焊接性,可制造与焊接成各种形态珠宝首饰和装饰艺术品。

            (5) Rh、Ir和Ru具有高硬度和相对低的延性,它们通常以合金化元素加入Ag、Au、Pt、Pd基体中形成合金,并能提高合金硬度、强度和化学稳定性;Os具有极高的硬度,可用作特殊高硬材料的添加剂。

            (6)采用电沉积或其他沉积技术可明显提高贵金属表面镀层或涂层材料的硬度和耐磨性,也可提高对可见光的反射率。贵金属涂层是一类具有高亮度和高耐磨损性的装饰材料,并能节约昂贵的贵金属资源。

            (7)贵金属高的化学稳定性和与人体组织良好的生物相容性以及微量离子好的杀菌能力等特性,使贵金属制品可用于医用装饰材料和消毒杀菌生活器具。

            (8)贵金属天然资源稀缺,价格昂贵。

            装饰合金金与金合金饰品材料

            (1)高强度纯金

            按GB11887—90标准,纯Au包括足金、千足金和24 K金的Au含量必须高于99%(质量分数)。纯金饰品具有美丽灿烂的金黄色泽,深受东方人喜爱,中国人民自古以来就有佩戴和收藏纯金饰品的喜好和习惯。

            为了克服纯金饰品硬度不足的缺点,近年来发展了一系列微合金化高强度纯金,即在纯Au中引入0.0001%~0.01%(质量分数)的微量强化元素,使之既保持金的纯度与色泽,同时又具有比普通纯金更高的强度。常用的微合金化元素主要包括碱金属与碱土金属(Li、K、Be、Mg、Ca、Sr)、稀土金属(La、Ce、Gd、Y)、简单金属(AI、Cu)、类金属(Si、B)和某些过渡金属。这些微量元素相互组合加入纯金中构成了品种繁多的高强度24 K金,其强度达到400 MPa(退火态)和500 MPa(加工态)以上,是普通纯金的3~3.5倍,相当于18 K黄色金合金强度的4/5;硬度接近普通纯金的2倍,某些微合金化高强度纯金还具有时效强化效应,比普通纯金具有更高的力学性能和耐磨性。

            (2)彩色开金合金

            彩色开金合金是指除白色开金合金以外的所有颜色的金合金。传统的彩色开金合金主要有Au—Ag—cu系和Au—Ag—cu—zn系合金,成色有24 K、22 K、21 K、20 K、18 K、16 K、14 K、12 K、10 K、9 K和8 K合金,高开金主要用于东方,低开金主要应用于西方。

            (3)彩色饰品合金

            ①Au—Ti合金用作饰品材料的Au—Ti合金含1.0%~1.4%的钛;990Au一10Ti合金俗称990Au,该合金呈黄色,色度接近纯金,熔点1090℃±10℃,化学性能稳定,在正常环境中不变晦暗。990Au一10Ti属时效强化型合金,时效态硬度170~240 Hv。

            ②Au—Al(In、Ga)合金AuAl2合金含79%金,呈微红色。Auln2合金含46%金,呈鲜蓝色。AuGa2,合金含58.5%金,呈淡蓝色。

            ③斑斓闪烁的“示斑金”合金某些金合金具有马氏体或类马氏体相变,形成由精细孪晶叠成的片状马氏体或具有高位错密度的板条马氏体,并在表面产生浮突。在光线照射下,合金表面产生类似钻石的斑斓闪烁的光彩,具有极好的观赏价值与装饰效果。

            (4)白色开金合金

            许多添加元素也可以不同程度地使Au漂白,具有好的漂白能力的元素有Ag、Ni、Pd、Pt、Fe、Mn等。Ag的抗晦暗力差,Fe、Mn易氧化,Pt价格太高,因此主要漂白剂是Ni和Pd,从而形成含Ni和含Pd两类白色合金以及后来发展的改进型白色合金。

            装饰合金钛与钛合金

            纯Ti是银白色有光泽和无磁性的金属,可以抛光至更光亮。它是一种相对轻的金属,其密度约是金的1/5,约是斯特林银的1/2。它的强度相当于软钢(低碳钢),其硬度约是不锈钢的4倍。Ti具有高熔点和好的抗腐蚀性,在低温的抗氧化性也优于不锈钢。所有这些特性决定了Ti适于制造相对轻而大的珠宝饰品。自20世纪70年代以后,Ti在珠宝装饰业中的地位得到承认,应用得到推广,被人们称为“钛金饰品”。

            Ti具有较高的初始硬度和加工硬化率,大变形可使Ti变脆。加热至高温时,Ti除了氧化以外还会吸收氧、氢和氮气,1200℃以上温度Ti会自燃。因此,Ti最初的热加工(热锻、热轧)需在保护气氛中进行,退火需在保护气氛或高真空中进行。由于Ti硬度较高,制造珠宝饰品时手工加工(如钻孔)要以慢速仔细进行。

            在贵金属珠宝饰品材料中,Ti是时效型强化元素,是白色开金的弱漂白剂,也是Au、Pt与Pd饰品的合金化元素。990Au-Ti( Au-ITi)是著名的时效硬化型高开金黄色合金,Pt-5Ti合金是950Pt商业饰品合金。

            装饰合金银合金饰品材料

            银具有明亮的白色光泽,是天然的饰品材料。但银太软,易硫化晦暗,限制了作为饰品材料的应用,因而需合金化。与丰富多彩的金合金饰品材料相比较,银合金饰品材料则相对少而简单。主要银合金饰品材料有Ag—cu、Ag—Pd、Ag—Pt、Ag—cd、Ag—cu—Al和硬化银合金。

            (1)银合金

            Ag一二cu系是以富银固溶体和富Cu固溶体组成的简单共晶系,几乎在所有成分范围内都有时效强化效应。当cu含量高于14%以后,Ag—cu合金的颜色由白转黄变红,在空气中加热时因表面氧化而变黑。因此,饰品Ag—Cu合金含cu量一般应低于20%。Ag—Pd系合金为连续固溶体,所有成分范围内的合金都具有良好可加工性。Pd加入银可以改善抗硫化性能,含Pd大于40%的Ag—Pd合金可以抑制硫化物形成。向含低Pd的Ag—Pd合金中添加少量Au或Pt可以提高合金抗腐蚀性,添加Cu、Sn、zn等元素可以改善合金铸造性。Pd和Pt加入银中,不仅可以提高银的力学性能,而且可以提高银的化学稳定性,特别可改善抗硫化性能,即提高银的抗腐蚀和抗晦暗能力而并不损害Ag的颜色与光泽。从饰品材料的角度看,Pd和Pt都是银饰品材料的理想添加元素。

            (2)硬化银

            为保持银的价值与银白色泽,必须保持银饰品中银的纯度在99%以上。采用低合金化和弥散强化可达到这个目标。向银中添加少量Mg和Ni的合金具有良好可加工性,对添加少量Mg和Ni的合金进行内氧化处理使Mg与Ni选择性氧化,形成氧化物弥散强化银,既保持银的高纯度与高亮度,又赋予银足够硬度与强度。

            (3)抗变色银合金

            贵金属添加剂是抑制银表面形成硫化物与晦暗的最佳元素,但过量的贵金属添加剂(如Pd、Pt、Au等)使银合金价格升高。采用贵金属镀层可以减小贵金属用量,其中镀Rh效果最佳,它不仅抑制银的晦暗,还可保持光亮色泽。添加某些贱金属(如Al、In、zn等)也可以在一定程度上抑制银的晦暗。[1]

            铝合金装饰板概念

            铝合金装饰板又称为铝合金压型板或天花扣板,用铝、铝合金为原料,经辊压冷压加工成各种断面的金属板材,具有重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀、经久耐用等优良性能。板表面经阳极氧化或喷漆、喷塑处理后,可形成装饰要求的多种色彩。

            贵金属合金发展历史

            1763年制得金铂合金。1802年发明氢氧吹管,提供了熔炼贵金属合金的高温手段。到1847年,除锇和钌以外,贵金属都可以熔炼。1892年以后,电弧炉和感应电炉相继出现,贵金属及其合金的熔炼技术得到很大发展。这两种炉至今仍为贵金属的主要熔炼设备。到20世纪30年代末,可供应用的铂族金属合金系已有50多个。从此贵金属合金广泛应用于各个工业部门。70年代以来,连续铸锭、挤压、复合(包括涂层)等技术逐步应用于贵金属合金工业,合金品种越来越多,产品质量不断提高,用途更为广泛。中国的金、银及其合金的生产有悠久的历史(见冶金史);1964年开始小批量生产铂族金属合金。此后研究与生产的规模和品种逐渐扩大。到70年代末,中国生产的贵金属合金约有200个品种,各类规格型材约1000多种。

            贵金属合金元素种类

            贵金属合金所用的合金元素大多是金属(主要是过渡族金属),少数是半金属和非金属,总数约50个。一般说来,铅、锑、铋、硅、磷、铁等是贵金属合金中的有害杂质元素。在贵金属合金中,约有600多个合金系的相图已经作过研究,其中包括绝大多数金和银的二元系相图,大多数的铂族金属的二元系相图(以碱金属、碱土金属和稀土金属为另一组元的相图研究较少)。已经应用的合金系(包括二元系、三元系和越来越多的多元系)按相图类型主要有四类:液态和固态都无限互溶(如Ag-Au、Pt-Rh、Ir-Rh、Pd-Ag- Au系等);液态无限互溶,固态在高温下无限互溶,但在低温下出现不互溶区(如Pt-Ir、Pd-Ir、Au-Pt、Au-Ni、Pd-Ag-Co系等)或有序无序转变(如Au-Cu、Pt-Co、Pt-Ni、Pd-Cu系等);共晶(如Ag-Cu、Au-Sb系等);包晶(如Pt-W、Pd-W、Pt-Ag、Au-Cr、Pt-Ru系等)。此外,还有少数包含金属间化合物的合金(如Au-Ag-Cu-Mn-Gd、Au-Ni-Gd、Au-Ni-Cr-Gd)等。

            不锈钢饰品不锈钢饰品

            名称:钢艺品

            英文:stainless steel jewelry

            不锈钢历史起源

            不锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,士兵用的步枪枪膛极易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。

            布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。第一次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令布雷尔利研制高强度耐磨合金钢,专门研究解决枪膛的磨损问题。布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。一天,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。

            实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。

            布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。

            不锈钢主要类型

            不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。还有用于压力容器用的专用不锈钢《GB24511_2009_承压设备用不锈钢钢板及钢带》。

            不锈钢

            铁素体不锈钢

            含铬15%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢,属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。

            奥氏体不锈钢

            title

            含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。奥氏体 - 铁素体双相不锈钢

            兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织title

            各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。沉淀硬化不锈钢

            基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。不锈钢消毒柜

            马氏体不锈钢

            强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。

            承压设备用不锈钢钢板及钢带

            压力容器专用不锈钢,其分类和代号、尺寸、外形及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及产品质量证明书等有明确要求。常用牌号有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2数字代号为:S30408、S31603等。主要用于食品机械、制药机械等卫生级设备。[1]

            不锈钢主要特性

            不锈钢焊接性

            产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。不锈钢雕塑

            不锈钢耐腐蚀性

            绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑)

            不锈钢抛光性能

            当今社会不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点:

            ①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。

            ②原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。

            ③经过深拉伸的制品,变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING,从而影响BQ性。

            不锈钢耐热性能

            耐热性能是指高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能。

            碳的影响:碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳。定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度。碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力耐腐蚀的性能。

            但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此。60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道随着碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性降低,当碳含量低于0.02%才具有最明显的效果,一些实验还指出,碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向。由于碳的有害作用,不仅在奥氏体不锈钢冶炼过程中应按要求控制尽量低的碳含量,而且在随后的热、冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳,避免铬的碳化物析出。

            不锈钢耐腐蚀性

            当钢中铬量原子数量不低于12.5%时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。阻止电化学腐蚀。

            不锈钢结构成分

            不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

            不锈钢制作材料

            各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同。一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低(大多出于成本方面考虑),部分客户甚至要求-15%。

            ①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(冲)用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高(≧53%),硬度较低(≦170%),内部晶粒等级在7.0~8.0之间,深冲性能极佳。许多生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比(BLANKING SIZE/制品直径)一般都比较高,它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本;

            ②一般材:主要用于除了DDQ用途外的材料,这种材料的特点是延伸率相对较低(≧45%),而硬度相对较高(≦180HB),内部晶粒度等级在8.0~9.0间,与DDQ用材比较,它的深冲性能相对稍差,它主要用于不需伸拉就能得到的制品,象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点,就是BQ性相对较好,这主要是由于它的硬度稍高的缘故。

            不锈钢薄板是一种价格不高的材料,但是客户对它的表面质量要求非常高。不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷,如划伤、麻点、沙孔、暗线、折痕、污染等,从而其表面质量,象划伤、折痕等这些缺陷是高级材不允许出现的,而麻点、沙孔这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因为抛光时很难抛掉它。需要根据表面各种缺陷出现的程度和频率,来确定其表质量等级,从而来确定产品等级。

            不锈钢物理性能

            与碳钢比较

            1、密度

            碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;

            2、电阻率

            电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;

            3、线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;

            4、碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成马氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。

            奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:

            1)高的电阻率,约为碳钢的5倍。

            2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。

            3)低的热导率,约为碳钢的1/3。

            不锈钢典型用途

            大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要不锈钢产品

            选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。

            但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。

            因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。产品形状,实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。

            3d打印领域

            不锈钢本身具有耐腐蚀性能好,在高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能等特点,在3d打印领域也被广泛使用。

            不锈钢主要产品

            抗菌不锈钢

            经权威单位检测,抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率均在99%以上,对其它细菌如白念珠菌、枯黑菌等也有显著的杀灭作用,显示了优良的广谱抗菌性和抗菌持久性。国家药品和生物制品检验所的检测表明,抗菌不锈钢在毒性和人体安全性方面完全符合国家技术标准。在赋予不锈钢抗菌特性的同时,材料的力学、耐蚀、冷热加工、焊接等性能与原有不锈钢相当。

            抗菌不锈钢的研制成功,为抗菌制品发展提供了广阔空间。抗菌不锈钢产品的发展潜力巨大,市场前景极为广阔。当今社会已有国内多家厂商对抗菌不锈钢表示了浓厚兴趣,课题组正积极寻求支持进行中试,争取早日使该项成果转化为商品。

            沉淀硬化型不锈钢

            具有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。

            按成分可分为Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐热铬合金钢(500系列)及析出硬化系(600系列)。

            200系列:铬-锰-镍

            201,202等:以锰代镍,耐腐蚀性比较差,国内广泛用作300系列的廉价替代品

            300系列:铬-镍 奥氏体不锈钢

            301:延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

            302:耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。

            303:通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。

            304:通用型号;即18/8不锈钢。产品如:耐蚀容器、餐具、家俱、栏杆、医疗器材。标准成分是 18 % 铬加 8 % 镍。为无磁性、无法借由热处理方法来改变其金相组织结构的不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。

            304 L:与 304 相同特性,但低碳故更耐蚀、易热处理,但机械性较差 适用焊接及不易热处理之产品。

            304 N:与 304 相同特性,是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。

            309:较之304有更好的耐温性,耐温高达980℃。

            309 S:具多量铬、镍,故耐热、抗氧化性佳,产品如:热交换器、锅炉零组件、喷射引擎。

            310:高温耐氧化性能优秀,最高使用温度1200℃。

            316:继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业、钟表饰品、制药行业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

            316 L:低碳故更耐蚀、易热处理,产品如:化学加工设备、核能发电机、冷冻剂储糟。

            321:除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外,其他性能类似304。

            347:添加安定化元素铌,适于焊接 航空器具零件及化学设备。

            400系列:铁素体和马氏体不锈钢,无锰,一定程度上可替代304不锈钢

            408:耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。

            409:最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。

            410:马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。

            416:添加了硫改善了材料的加工性能。

            420:“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。

            430:铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。

            440:高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。

            500系列:耐热铬合金钢。

            600系列:马氏体沉淀硬化不锈钢。

            不锈钢网

            不锈钢网因主要用于过滤制品,又名不锈钢过滤网。

            材质:SUS201、202、302、304、316、304L、316L、321不锈钢丝等。

            编织:平纹、斜纹、密纹编织而成。

            目数:不锈钢丝网的规格1目--635目。席形编织可达到2800目。

            用途:不锈钢网等金属丝编织网主要用于酸、碱环境条件下筛分和过滤,石油工业作泥浆网、化工化纤工业作筛滤网、电镀工业作酸洗网,气体、液体过滤和其它介质分离用。

            网带

            按叫法分分类:不锈钢网带、输送带、金属输送带、不锈钢输送带、金属网带、金属传送带、不锈钢传动带、金属传动网带等。

            按用途分类:广泛用于玻璃制品行业的退火炉网带、烤花炉网带等。食品加工行业、脱水蔬菜、速冻食品单冻机前处理网带、链网。粉末冶金、金属热处理、淬火、烧结、钎焊、焙烧、光亮、发黑、轴承、渗碳高温炉网带、挡板式网带、涂装烘干线输送网带、泡沫镍还原生产线网带,清洗机、提升机、干燥机、烘干机、固化炉网带。各输送工艺链网、网带。

            按材质分类:1cr13网带、201网带、304网带、316网带等。

            按形状分类:人字形网带 ,乙字形网带,菱形网带,马蹄式网带,链条式输送带,眼镜形网带,链板式网带,球型网带

            不锈钢产品的扩展:不锈钢网带,网带,输送网带,金属网带,高温网带,长城网带,乙型网带,不锈钢饰品,扩展中所有产品均由不锈钢钢丝、不锈钢钢板制造。

            磁性

            奥氏体型是无磁或弱磁性的,马氏体及铁素体是有磁性的。奥氏体经过冷加工,其结构组织也会向马氏体转化,进而磁性变大。因此,生活中所说的通过磁铁吸附来辨别不锈钢优劣、真伪的方法是片面、错误的。

            不锈钢表面加工等级

            原面:NO.1 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。

            钝面:NO.2D 冷轧后经热处理、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用于深冲压加工,如汽车构件、水管等。

            雾面:NO.2B 冷轧后经热处理、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途广泛,如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后,几乎满足所有用途。

            粗砂NO.3 用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。

            细砂:NO.4 用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比NO.3细。用于浴池、建筑内外的装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

            #320 用320号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

            毛丝面HAIRLINE:HLNO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品(细分150-320号)。主要用于建筑装饰,电梯,建筑物的门、面板等。

            亮面:BA 经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有很高的反射率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。

            应用领域

            在建筑应用领域,不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。 腐蚀环境要求光滑的表面是因为表面光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。

            在宽敞的大厅中,不锈钢是电梯装饰板最常用的材料,表面的手印虽然可以擦掉,但影响美观,所以最好选用合适的表面防止留下手印。

            卫生条件对许多行业是很重要的,例如,食品加工、餐饮、酿造和化工等,在这些应用领域,表面必须便于每天清洗,而且经常要用化学清洗剂。

            不锈钢是这方面的最佳材料,在公共场所,不锈钢的表面经常会被胡写乱画,但是,它的一个重要特性是可以将它们清洗掉,这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面容易留下痕迹,往往很难去掉。清理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理,因为有些表面加工的纹路是单向性的。

            不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域,如:食品加工、餐饮、酿造和化工,这不仅是因为它便于每天清洗,有时还要使用化学清洗剂,而且还因为它不易滋生细菌。试验表明在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。


              不锈钢连续着色工艺获突破

            中国

            俄罗斯

            美国

            日本

            英国

            德国

            国际标准

            序号

            GB

            RUSSIA

            AISI、A STM

            JIS

            BS

            DIN

            ISO

            1

            1Cr18Ni9

            12KH18H9

            302、S30200

            SUS302

            302S25

            X12CrNi88

            12

            2

            0Cr18Ni9

            08KH18H10

            304, S30400、TP304

            SUS304

            304S15

            X5CrNi89

            11

            3

            00Cr19Ni10

            Z2CN18.09

            304L S30403、TP304L

            SUS304L

            304S12

            X2CrNi189

            10

            4

            1Cr18Ni9Ti

            X10CrNiTi189

            7

            0-1Cr18Ni12Mo2 Ti

            Z6CNDT17.12

            320S17

            X10CrNiMoTi1810

            8

            00Cr17Ni14Mo2

            03KH17H14M2

            316Ls S31603、TP316L

            SUS316L

            316S12

            X2Cr

            19、19

            9

            0Cr25Ni20

            310S、S31008s TP310S

            SUS310S

            15

            0Cr23Ni13

            309S、 S30908

            SUS309S

            16

            0Cr17Ni12Mo2N

            316Ns S31651

            SUS316N

            17

            00Cr17Ni13Mo2N

            Z2CND7.12N

            SUS316LN

            X2CrNiMoN1812

            18

            0Cr18Ni12Mo2Cu

            SUS316JI

            19

            00Cr18Ni14Mo2Cu2

            SUS316JIL

            20

            0CM9NM9N

            ZCNS18.09A2

            304

            SUS304N

            以传统碳钢彩涂板作为建筑材料的房屋,存在材质耐腐性、强度、韧度等较差的缺陷。为确保安全,东南沿海等地区很多厂房每隔2年就需要更换一次屋顶,代价高昂。

            为解决这一问题,建筑、钢铁行业不断探索、实践,提出以耐腐蚀、延展性较强的不锈钢作为屋顶建筑材料。然而不锈钢材质色泽单一,易反射光线,既不美观又会造成光污染。据介绍彩钢板生产工艺在不增加钢铁产能的前提下,采用具有自主知识产权的着色技术,通过“冷轧-着色”短流程生产工艺,提高彩钢生产效率,实现了不锈钢主体与着色一体化。这种彩钢板生产工艺尚属国内首创,填补了不锈钢连续着色生产领域的世界空白,实现了不锈钢材料色泽美观与安全防腐性能的有效结合。

            不锈钢技术参数

            钢的编号和表示方法

            ①用国际化学元素符号和该国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:

            如:中国、俄国 12CrNi3

            ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;

            ③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。

            中国的编号规则

            ①采用元素符号

            ②用途、汉语拼音,平炉钢:P、 沸腾钢:F、 镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠

            ◆合金钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用万分之几表示C含量)

            ◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即0.1%C),不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如00Cr17Ni13Mo

            国际不锈钢标示方法

            美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:

            ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记。

            ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。

            ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标记。

            ④双相(奥氏体-铁素体),不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。

            4).标准的分类和分级

            4-1分级分类:

            ①国家标准GB ②行业标准YB ③地方标准 ④企业标准Q/CB

            4-2 分类:

            ①产品标准 ②包装标准 ③方法标准 ④基础标准

            4-3 标准水平(分三级):

            Y级:国际先进水平 I级:国际一般水平 H级:国内先进水平

            4-4国标

            GB1220-84 不锈棒材(I级) GB4241-84 不锈焊接盘园(H级)

            GB4356-84 不锈焊接盘园(I级) GB1270-80 不锈管材(I级)

            GB12771-91 不锈焊管(Y级) GB3280-84 不锈冷板(I级)

            GB4237-84 不锈热板(I级) GB4239-91 不锈冷带(I级)

            不锈钢主要问题

            不锈钢腐蚀

            裸露在腐蚀环境中的金属表面发生电化反应或化学反应,均匀受到腐蚀。不锈钢表面钝化膜之中耐腐蚀能力弱的部位,由于自激反应而形成点蚀反应,生成小孔,再加上有氯离子接近,形成很强的腐蚀性溶液,加速腐蚀反应的速度。还有不锈钢内部的晶间腐蚀开裂,所有这些,对不锈钢表面的钝化膜都发生破坏作用。因此,对不锈钢表面必须进行定期的清洁保养,以保持其华丽的表面及延长使用寿命。清洗不锈钢表面时必须注意不发生表面划伤现象,避免使用漂白成分以及研磨剂的洗涤液,钢丝球、研磨工具等,为除掉洗涤液,洗涤完成后再用洁净水冲洗表面。

            不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而又坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜)。防止氧原子继续渗入继续氧化,而获得抗锈蚀能力。一旦有某种原因,这种薄膜受到不断的破坏,空气或液体中的氧原子就会不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断的锈蚀。

            国内很多厂家出于成本考虑,在不锈钢中降低了铬、镍,增加了锰的含量。专家认为,不锈钢之所以能不锈,就是因为有铬和镍的存在,降低这两种成分的含量会降低防锈性能。

            不锈钢机械加工过程中的注意事项:

            加工区:不锈钢件的加工区域应相对固定。加工区的平台应采取防护措施,如铺橡胶垫等。不锈钢件加工时应避免对不锈钢件表面防护层的损伤。不锈钢产品

            使用环境中存在氯离子

            氯离子广泛存在,比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。(这样就可以给他定个“使用不当”。) 美国有一个例子:某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液,该容器已使用近百余年,上个世纪九十年代计划更换,因橡木材料不够现代,采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。

            没有经过固溶处理

            合金元素没有溶入基体,致使基体组织合金含量低,抗蚀性能差。

            天生的晶间腐蚀

            这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌,再配以稳定处理,可以减少晶间腐蚀。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-8铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。用于需要焊接的场合,较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀。

            粉尘

            制作经常是在有粉尘的场地进行,空气中常带有许多粉尘,它们不断地落在设备表面。它们可以用水或碱性溶液去除掉。不过,有附着力的尘垢需要高压水或蒸气进行清理。

            浮铁粉或嵌入的铁

            在任何表面上,游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。因此,必须清除。浮粉一般可随粉尘一起清除掉。有些粘着力很强,必须按嵌入的铁处理。除粉尘外,表面铁的来源很多,其中包括用普通碳钢钢丝刷清理和用以前在普碳钢,低合金钢或铸铁件上使用过的砂子、玻璃珠或其它磨料进行喷丸处理,或在不锈钢部件及设备附近对前面提到的非不锈钢制品进行修磨。在下料或吊过过程中如果不对不锈钢采取保护措施,钢丝绳、吊具和工作台面上的铁很容易嵌入或玷污表面。订货要求和制作后检查可以防止并发现游离铁的存在,ASTM标准A380[3]规定了检查不锈钢表面铁或钢微粒的铁锈试验法。当要求绝对不能有铁存在的时候,应该使用这种检验方法。如果结果令人满意,应用干净的纯水或硝酸对表面进行洗涤,直到深蓝色完全消失。正如标准A380[3]指出的如果铁锈试验溶液不能全部清除干净,不推荐在设备的工艺表面,即用来生产人类消费品的直接接触表面采用这种试验方法。比较简单的试验方法是在水中暴露12~24小时,检查是否有锈斑。这种试验灵敏性差,而且耗时。这些都是检测试验,不是清理方法。如果发现有铁存在,必须用后面介绍的化学和电化学的方法进行清理。

            划痕

            为了防止工艺润滑剂或生成物和/或污物积留,必须对划痕和其它粗糙表面进行机械清理一般都是用不锈钢专用抛光机去除。如果在焊接或修磨过程中不锈钢在空气中被加热到一定的高温,焊缝两侧、焊缝的下表面和底部都会出现铬氧化物热回火色。热回火色比氧化保护膜薄,而且明显可见。颜色决定于厚度,可呈见彩虹色、蓝色、紫色到淡黄色和棕色。较厚的氧化物一般为黑色。它是由于在高温或长时间在较高度下停留所致。当出现任何一种这类氧化层时,金属表面的铬含量都会降低,造成这些区域的耐腐蚀性降低。在这种情况下,不仅要消除热回火色和其它氧化层,还应对它们下面的贫铬金属层进行清理。

            锈斑

            制作前或制作过程中有时会看到不锈钢产品或设备上生锈,这说明表面受到严重污染。设备投入使用前必须把锈清除掉,彻底清理过的表面应通过铁试验和/或水试验进行检验。

            粗糙的研磨和机加工

            研磨和机加工都会造成表面粗糙,留有凹槽,重叠和毛刺等缺陷。每种缺陷也可能使金属表面损伤到一定深度,以至于受损伤的金属表面无法通过酸洗,电抛光或喷丸(如干喷砂,磨料用玻璃珠)等方法清理掉。粗糙表面能够成为发生腐蚀和沉积生成物的发源地,重焊前清理焊缝缺陷或清除多余的焊缝加强高都不能用粗磨进行研磨。对后一种情况,应再用细磨料研磨。

            焊接引弧斑痕

            焊工在金属表面引弧时,会造成表面粗糙缺陷。保护膜受损,留下潜在的腐蚀源。焊工应在已经焊好的焊道上或在焊缝接头的侧边引弧。然后将引弧痕迹熔入焊缝中。

            焊接飞溅

            焊接飞溅与焊接工艺有很大关系。例如:GTAM(气体保护钨极电弧焊)或TIG(惰性气体保护钨极焊)没有飞溅。但是,采用GMAW(气体保护金属电弧焊)和FCAW(带焊剂芯的电弧焊)两种焊接工艺时如果焊接参数使用不当会造成大量飞溅。出现这种情况时,必须调整参数。如果要解决焊接飞溅的问题,焊接前应在接头的每一边涂上防溅剂,这样可以消除飞溅物的附着力。焊完后可以很容易地将这种防溅剂及各种飞溅物清理掉,可不损伤表面或带来轻微损伤。

            利用焊剂进行焊接的工艺有手工焊,带焊剂芯电弧焊和埋弧焊,这些焊接工艺都会在表面留下细小的焊剂颗粒,普通的清理方法无法将它们清除掉。这此颗粒将是缝隙腐蚀的腐蚀源,必须采用机械清理方法去除这些残留焊剂。

            焊接缺陷

            焊接缺陷如:咬边、未焊透、密集气孔和裂纹不仅降低接头的牢固性,而且还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时,它们还会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。

            油和油脂

            有机物质如:油,油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用,它们会影响化学和电化学清理效果,因而必须彻底清理掉。ASTM A380有一种简单的断水(WATERBREAK)试验检测有机污染物。试验时,从垂直表面的顶部浇下水,在向下流的过程中水会沿着有机物质的周围分开。熔剂和/或酸性化学清洗剂可清除油迹和油脂。

            残余粘合剂

            撕掉胶带和保护纸时,粘合剂总有一部分残留在不锈钢表面。如果粘全剂还没硬,可以用有机熔剂去除。但是,当曝露在光或空气中时,粘全剂变硬,形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需要用细磨料进行机械清理。

            油漆笔印

            这些污染物的影响与油和油脂的影响相似。建议用干净的刷子和干净的水或碱性清洗剂进行洗涤,也可以使用高压水或蒸汽冲洗。在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。

            不锈钢影响因素

            不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。不锈钢的耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性。

            不锈钢铬的影响

            铬是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素,奥氏体不锈钢的不锈性和耐蚀性的获得主要是由于在会质作用下,铬促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果。○1铬对组织的影响:在奥氏体不锈钢中,铬是强烈形成并稳定铁体的元素,缩小奥氏体区,随着钢中含量增加,奥氏体不锈钢中可出现铁素体(δ)组织,研究表明,在铬镍奥氏体不锈钢中,当碳含量为0.1%,铬含量为18%时,为获得稳定的单一奥氏体组织,所需镍含量最低,约为8%,就这一点而言,常用的18Cr—8Ni型铬镍奥氏体不锈钢是含铬,镍量配比最为适宜的一种。有奥氏体不锈钢中,随着铬含量的增加,一些金属间相(比如δ相)的形成倾向增大,当钢中含有钼时,铬含含量会增加还会χ相等的形成,如前所述,σ,χ相的析出不仅显著降低钢的塑性和韧性,而且在一些条件下还降低钢的耐蚀性,奥氏体不锈钢中铬含量的提高可使马氏体转烃温度(Ms)下降,从而提高奥氏体基体的稳定性。因此高铬(比如超过20%)奥氏体不锈钢即使经过冷加工和低温处理也很难获得马氏体组织。

            铬是强碳化物形成元素,在奥氏体不锈钢中也不例外,奥氏体不锈钢中常见的铬碳化物有Cr23C6;当钢中含有钼或铬时,还可见到期Cr6C等碳化物,它们的形成在某些条件下对钢的性能会产生重要影响。○2铬对性能的影响:一般来说,只要奥氏体不锈钢保持完全奥氏体组织而没有δ铁素体等的形成,仅提高钢中铬含量不会对力学性能有显著影响,铬对奥氏体不锈钢性能影响最大的是耐蚀性,主要表现为:铬提高钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能;在镍以及钼和铜复合作用下,铬提高钢耐一些还原性介质,有机酸,尿素和碱介质的性能;铬还提高钢耐局部腐蚀,比如晶间腐蚀。点腐蚀,缝隙腐蚀以及某此条件下应力腐蚀的性能。对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性影响最大的因素是钢中碳含量,其他元素对晶间腐蚀的作用主要视其对碳化物的溶解和沉淀行为的影响而定,在奥氏体不锈钢中,铬能增大碳的溶解度而降低铬的贫化度,因而提高铬含量对奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀是有益,铬非常有效地改善奥氏体不锈钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀性能,当钢中同时有钼或钼及氮存在时,铬的这种有效性大加强,虽然根据研究钼的耐点腐蚀及缝隙腐蚀的能力为铬的3倍左右,氮为铬的30倍,但是大量研究,奥氏体不锈钢中如果没有铬或者铬含量较低,钼及氮的耐点腐蚀与缝隙腐蚀作用便会丧失或不够显著。

            铬对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能的作用,随实验介质条件及实际使用环境而异,在MgCl2沸腾溶液中,铬的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介质,高温高压水以及点腐蚀为起源的应力腐蚀条件下,提高钢中铬含量则对耐应力腐蚀有利,同时,铬还可防止奥氏体不锈钢及合金中由于镍含量提高而容易出现的晶间型应力腐蚀的倾向,对开裂性(NaOH)应力腐蚀,铬的作用也是有益的,铬除对奥氏体不锈钢耐蚀性有重要影响外,还能显著提高该类钢的抗氧化,抗硫化和抗融盐腐蚀等性能。

            不锈钢镍的影响

            1 镍对组织的影响

            镍是强烈稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素,为了获得单一的奥氏体组织,当钢中含有0.1%碳和18%铬时所需的最低镍含量约为8%,这便是最著名18-8铬镍奥氏体不锈钢的基本分,奥氏体不锈钢中,随着镍含量的增加,残余的铁素体可完全消除,并显著降低σ相形成的倾向;同时马氏体转烃温度降低,甚至可不出现λ→M相变,但是镍含量的增加会降低碳在奥氏体不锈钢中的溶解度,从而使碳化物析出倾向增强。

            2 镍对性能的影响

            镍对奥氏体不锈钢特别是对铬镍奥氏体不锈钢力学性能的影响,主要是由镍对奥氏体稳定性的影响来决定,在钢中可能发生马氏体转变的镍含量范围内,随着镍含量的增加,钢的强度降低而塑性提高,具有稳定奥氏体组织的铬镍奥氏体不锈钢韧性(包括极低温韧性)非常优良,因而可作为低温钢使用,这是众所周知的,对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈钢,镍的加入可进一步改善其韧性。镍还可显著降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向,这主要是由于奥氏体稳定性增大,减少以至消除了冷加工过程中的马氏体转变,同时对奥氏体本身的冷加工硬化作用不太明显,不锈钢冷加工硬化倾向的影响,镍降低奥氏体不锈钢冷加工硬化速率,与降低钢的室温及低温强度,提高塑性的作用,决定了镍含量的提高有利于奥氏体不锈的冷加工成形性能,提高镍含量还可减少以至消除18-8和17-14-2型铬镍奥氏体不锈钢中的δ铁素体,从而提高其热加工性能,但是,δ铁素体的减少对这些钢种的可焊接性不利会增大焊接热裂纹丝倾向,此外,镍还可显著提高铬锰氮(铬锰镍氮)奥氏体不锈钢的热加工性能,从而显著提高钢的成材率,在奥氏体不锈钢中,镍的加入以及随着镍含量的提高,导致钢的热力学稳定性增加,因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,且随着镍含量增加,耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出,镍还是提高奥氏体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的唯一重要元素,在各种酸介质中镍对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响,需要指出,在高温高压水中的一些条件下,镍含量的提高导致钢和合金的晶间型应力腐蚀敏感性增加,但是这种不利作用会由于钢及合金中铬含量的提高而获得减轻或受到抑制.随磁卡奥氏体不锈钢中镍含量的提高,其产生晶间腐蚀的临界碳含量降低,即钢的晶间腐蚀敏感性增加,至于对奥氏体不锈钢耐点腐蚀及缝隙腐蚀的性能,镍的作用并不显著,此外,镍还提高奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能,这主要与镍改善了铬的氧化膜的成分,结构和性能降低,并且镍含量越高越有害,这主要是由于钢中晶界处低熔点硫化镍所致,一般来说,简单的铬镍(及铬锰氮)奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质(比如硝酸等)的使用条件下,钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其使用范围进一步扩大,钼的作用主要是提高钢在还原性介质

            不锈钢钼的影响

            1 钼对组织的影响

            钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当。钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,κ相,和Laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,特别是导致塑性,韧性下降。为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素(镍,氮及锰等)的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡。

            2 钼对性能的影响

            钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,钢的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈钢也常在高温下应用,然而,钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热衷加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈钢中容易发生κ(σ)相沉淀,这将显著恶化钢的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈钢的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止钢中金属间相的形成,虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实,在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面,虽然钼作为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的作用仅当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实,在耐高浓氯化物沉沦的应力腐蚀方面,虽然一此实验指同。3#以下的钼对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能有害,但是由于常见铬镍奥氏体不锈钢多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用,其应力腐蚀又以点腐蚀为起源,因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈钢由于耐点腐蚀性能较高,所以在实际应用中常常比不含钼钢具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能。

            不锈钢戒指结构

            市面上真正适合加工戒指的不锈钢只有SUS316L医用不锈钢,最起码也得用SUS304材料。大多数产品都是采用不锈钢管,不锈钢板或不锈钢丝[1]。

            不锈钢戒指特点

            不锈钢戒指的优点戒指

            不锈钢戒指是一种很特别的金属饰品,质地非常坚韧,却又十分耐腐蚀,它不会像银饰会变黑,也不会像铜之类的饰品容易过敏,更不会像合金饰品中因为含铅而有毒,在常温下终身保持本身的色调。不锈钢饰品由里到外材质相同,并通过人工汗体测试。其特点,完全不腐蚀,且耐强酸、耐强碱,不变色、不退色、不过敏、不变形、坚硬、光亮,是完全对人体不会产生任何副作用和无伤害的绿色高档环保饰品。

            钛钢饰品钛钢介绍

            从种种特性来看,钛钢是最适合英气特征的一种金属,佩带起来散发出的高贵,冷俊的白光绝对让你魅力倍增。

            钛钢有着沉稳白净光泽、不过敏、坚硬不变形、不褪色等特性,是目前珠宝饰品中最为坚硬的金属材料,借以展现几经粹炼后的宝贵价值。瑞典与

            钛钢的变化 (2张)德国设计界用于取代白金,作为定情的表征,更象征恒久不变的爱情。钛钢是在空气中或化学腐蚀介质中能抵抗腐蚀的一种高级不锈钢材质,表面亮丽和良好的耐腐蚀能力,常用于医疗科技上及高级手表,用于高级饰品佩带时不会对人体肌肤产生过敏及其他不良影响。钛钢因此而相当受到时尚人士的喜爱,众多国际精品也纷纷投入钛钢饰品的开发与设计。

            在保养上非常地简单,只需要用细致的棉布擦拭即可保持光亮。如有表面上钛钢手镯

            的脏污,则可以使用温水并拿细致棉布沾中性洗剂轻轻清洗,清洗后擦干即可。

            发饰品定义

            假发:指非由人自然生长出来的人造仿真头发,因应不同用途而佩戴。假发出现在多种形式的表演艺术中,在英国和大部份英联邦国家,假发是大律师和法官的法庭服饰之一。

            在现代生活中,人们若想节省打理头发、转换发型的时间,就会戴假发来转换不同的发型样式。脱发或头发稀疏的人也会用假发令自己的头发看上去较浓密,其中一些局部假发就是专为局部脱发的人而设的。

            发饰配件:包括发圈、发绳、发髻、发箍(发卡)、发爪、发梳、头带/头巾等。指戴在秀发上的饰物。与其它部位的首饰相比,装饰性最强。古代女子头饰大多华丽精巧也是美发的重要部分,材料有金、银、玉、亚克力、塑料等。

            发饰品发饰品-发夹的分类

            按材质分为:

            合金烤漆(粉)类,合金水钻类,压克力类。(爪夹,竖夹,尖嘴夹,发插等按材质也可分为以上几类。)

            A:合金烤漆(粉)类(即是在材制品上采用了烤漆(粉)的技术,使合金制品上带有烤漆(粉)的。)

            B:合金水钻类:还可以分为合金稀钻类和合金全水钻类。(带有不同数量的水钻的合金发夹,但无烤漆的。)

            C:压克力类:(即是采用压克力材料制成。)

            调研组一行首先来到新农人项目现场,实地察看了项目的建设情况,详细了解项目资金投入、发展模式和收益等情况,并就一些具体问题提出了建议。随后,调研组在荔联街沧联社区进行了座谈,听取了集体经济的发展现状、存在的困难以及政策建议的情况汇报。

            三是一些改革政策亟待完善。面对改革中出现的新情况、新问题,需要不断探索完善相关政策。比如省以下地方法院财物统管改革有待进一步加强制度设计;跨行政区划法院改革需要继续加强研究论证和顶层设计;实施法官单独职务序列后,原与行政职级挂钩的住房、医疗、差旅等待遇保障如何落实尚无明确文件依据;绩效考核奖金是否纳入养老保险缴存基数有待进一步研究论证,等等。

            精心打造代表履职平台。6月25日,石鼓区人大代表联系群众工作站及全区2个乡、7个街道“人大代表联系群众工作站”同时成立并挂牌。区人大代表工作站规定每月10日为代表接待日,各乡街代表工作站也根据各自的实际确定了代表接待日。截止目前为止,共有90多名区人大代表参与,接待代表及来访群众600余人次,群众反映的问题大多是关系民生、城市基础设施建设、城建环保、征地拆迁安置、社会治安及咨询相关法律法规等方面共计113件。已经解决102件,正在协调解决的8件,列入年度计划解决的2件,列入规划并将逐步解决的1件。人大代表联系群众工作站的成立,进一步密切了区内各级人大代表与人民群众的联系,增强了人大代表的代表意识、责任意识、群众意识。

            五年来,中国人感到生态环境在变好。这得益于习近平推动出台的大气、水、土壤污染防治措施。单位国内生产总值能耗、水耗均下降20%以上,主要污染物排放量持续下降,重点城市重污染天数减少一半,森林面积增加1.63亿亩,沙化土地面积年均缩减近2000平方公里。

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