公司常用原材料的種類、效能和應用範圍
一、鋼材的基礎知識
1、鋼材的化學成分：鋼材的化學成分主要包括以下幾種：c si mn mo cr ni v ti w nb cu al p s，專門用途的鋼材，在牌號前部加上代表該鋼用途的代號。
也有在鋼材牌號後面加上a、e 等符號，這裡的a、e不是鋼材的化學元素符號，而是代表另外一種用途的鋼種。例如：0cr18ni9、00cr17ni14mo2、1cr5mo、35crmoa、y1cr17。
2、鋼材的機械效能（力學效能）：鋼材的機械效能常用的主要有以下幾種：抗拉強度、屈服強度、延伸率、斷面收縮率、衝擊值、布氏硬度、鉻氏硬度、維氏硬度。
a）抗拉強度：在用金屬試樣作拉伸試驗時，在試樣要拉斷前所承受的最大負荷與試樣原始截面之比，稱為強度極限或抗拉強度，用「σb」表示，單位為「mpa」。
b）屈服強度：材料在拉伸過程中，當載荷達到某一值時，載荷不變而試樣仍繼續伸長的現象稱為屈服。材料開始發生屈服時所對應的應力，稱為屈服點、屈服強度或屈服極限，用 「σs」表示，單位「mpa」在進行閥門設計時，抗拉強度和屈服強度是選擇閥門主要部件材料的主要依據。
c）延伸率：金屬材料在作拉伸試驗時，試樣拉斷後，其標距部分的總伸長△l與原標距長度l0之比的百分比，稱為伸長率或延伸率，用「δ」表示。
d）斷面收縮率：金屬材料在拉斷後，其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率，作「ψ」表示。延伸率和斷面收縮率是檢驗金屬材料塑性的主要依據。
延伸率或斷面收縮率太小，材料就成了脆性材料，如鑄鐵。
e）衝擊韌性：用一定尺寸和形狀的試樣，在規定型別的試驗機上，用大能量一次衝擊，將沖斷試樣所消耗的功ak除以缺口處的斷面積fo，即為衝擊韌性，用「ak」表示，單位為j/cm2。
f）布氏硬度、鉻氏硬度、維氏硬度是三種不同的檢驗鋼材硬度的的方法，單位分別為「hb」、「hrc」、「hv」。他們互相之間有一定的換算關係，同時他們與材料的抗拉強度也有一定的換算關係。
材料的機械效能除上面講過的以外還有其他的幾種如：（強度方面）疲勞極限、持久極限、蠕變極限；（塑性方面）冷彎效能、壓扁試驗；（韌性）應變時效衝擊敏感性、脆性轉變溫度；（脆性）低溫冷脆、應變時效脆性、回火脆性；（剛度）彈性模量e等。特別是在高溫情況下使用的材料，這些效能就更為重要。
3、金屬材料的腐蝕性能:
腐蝕的型別主要有: 點蝕：金屬表面產生點狀腐蝕，並從表面向內部擴充套件，形成孔穴。
選擇性腐蝕：金屬中某些組分不按其在合金中所佔的比例進行反應所發生的合金腐蝕。晶間腐蝕：
沿著或緊挨著金屬的晶粒邊界發生的腐蝕。應力腐蝕：由殘餘或外加應力導致的應變和腐蝕聯合作用所產生的材料破壞過程。
龜裂：金屬表面產生的網狀細裂紋。氫脆：
由於吸氫使金屬的韌性和延伸性降低的過程。氫脆有時導致斷裂。氫蝕：
高溫下（200℃以上）氫和鋼中的滲碳體（fe3c）發生還原作用生成甲烷導致沿金屬晶界腐蝕的現象。
4、金屬材料的金相組織狀態：奧氏體：是碳在γ-fe中的固溶體。
在合金鋼中則是碳和合金元素溶液於γ-fe中所形成的固溶體。以大寫字母a表示。鐵素體：
碳在α-fe中的固溶體，通常以大寫字母f表示。鐵素體的性質接近純鐵，塑性、韌性高，強度低。滲碳體：
鐵和碳的化合物，用fe3c表示，含碳量為6.69%其效能硬而脆,幾乎沒有塑性。殊光體：
由鐵素體和滲碳體相間排列的片層狀組織，按片間距的大小，分別稱為珠光體、索氏體和屈氏體，以大寫字母p、s、t表示。珠光體中的滲碳體呈粒狀分布在鐵素體基體上的組織，稱為粒狀珠光體。馬氏體：
碳在α-fe中的過飽和固溶體，是鋼通過淬火使奧氏體過冷到ms點以下轉變而成的，用大寫字母m表示。馬氏體具有高硬度、但較脆、淬火後可使鋼得到強化，低碳馬氏體則具有高的硬度和韌性的良好的綜合機械效能。貝氏體：
奧氏體過冷到中溫區間轉變而成的產物，組織是過飽和鐵素體和滲碳體的混合物。根據形成溫度的高低分上貝氏體和下貝氏體。下貝氏體有較好的機械效能。
5、金屬材料的熱處理：
將固態金屬或合金，在一定介質中加熱，保溫和冷卻，以改變其整體或表面的組織狀況（金相組織），從而獲得所需效能的工藝過程，稱為熱處理。
重結晶：固態金屬及合金，在加熱或冷卻通過臨界點時，金屬內部結構從一種晶體結構轉變為另一種晶體結構的現象兒為重結晶。
過熱：金屬或合金在熱加工時，由於溫度過高，晶粒長的很大，致使效能顯著降低的現象，稱為過熱。過熱的材料可以通過熱處理的方法使其恢復。
過燒：金屬或合金加熱溫度達到固相線附近時，發生晶界開始部分熔化或氧化的現象，稱為過燒。過燒的金屬或合金不能通過熱處理的方法使其恢復。
時效：合金經固溶處理或冷變形後，效能隨時間而變化的現象，稱為時效。由固溶處理所引起的時效稱為熱時效或淬火時效，而由冷變形所引起的時效稱為應變時效或機械時效。
退火：把鋼加熱到臨界點（ac1或ac3）或再結晶溫度以上，保溫硬度時間，然後緩慢冷卻，使組織達到接近平衡狀態的熱處理過程，稱為退火。退火又可分為完全退火、去應力退火、再結晶退火等。
正火：將鋼加熱到ac3 （或acm）以上30~50℃，保溫後在空氣中冷卻，得到珠光體型組織的熱處理操作過程稱為正火。正火主要用於碳鋼與低合金鋼，細化晶粒，改善組織，提高其機械效能。
回火：鋼淬火後為了消除殘餘應力及獲得所需的組織效能，把以淬火的鋼重新加熱到ac1以下溫度，保溫後機械冷卻的熱處理工藝，稱為回火。回火又分低溫回火、中溫回、高應回火。
低溫回火：回火後鋼有較高的硬度和較好的耐磨性。（200~300℃），中溫回火：
回火後鋼有足夠的硬度和較高的彈性強度並保持一定的韌性。（400~600℃），高溫回火：回火後鋼既有較高的強度和硬度又有較好的韌性。
（600℃以上）。
調質：淬火加高溫回火（獲得索氏體組織）獲得強度和韌性相配合的綜合機械效能。
固溶處理：將合金加熱到高溫單相區，經過充分的保溫，使過剩相充分溶解到固溶體中後快速冷卻，以得到過飽和固溶體的工藝過程。固溶處理改善了金屬的塑性和韌性，並為進一步沉澱硬化處理準備條件。
沉澱硬化：從過飽和固溶體中析出瀰散的碳化物或金屬化合物等第二相而引起的硬化現象，稱為沉澱硬化。金屬經過固溶處理後加熱到480~630℃保溫一小時空冷，或獲得hb900~1150狀態的馬氏體組織。
6、按金相組織區分的合金鋼、不鏽鋼、耐熱鋼金屬材料型別：珠光體型、馬氏體型、鐵素體型、奧氏體型、鐵素體-奧氏體型、沉澱硬化型。
二、常用優質碳素鋼
（一）20、20g、20g、20r號鋼：20號鋼是使用較多的低碳鋼，也是優質碳素鋼。主要用途是製作各種高壓管件、水冷排等。
焊接效能優良，因此廣泛用於需要焊接的管件製作上。對於20號鋼根據其用途的不同，可分為20、20g、20g、20r等幾種，這四種材料的化學成份沒用太大的區別，但是其機械效能有較大的區別。因此對這幾種鋼的冶煉方法，檢驗方法及熱處理都有不同的要求。
（二）25、35、45號鋼：25、35、45號鋼是比較常用的優質碳素鋼，按其含碳量的多少可知，25號鋼為低碳鋼，而35、45號鋼為中碳鋼。使用25號鋼作碳鋼高壓閥門的閥體，具有優良的工藝效能，焊接性好，通過正火又可以得到較好的綜合機械效能，完全滿足閥門設計的需要。
35、45號鋼用來作閥體、法蘭、螺栓、螺母、各種管件等。
三、常用低合金結構鋼16mn：具有低合金結構鋼的特性，具有良好的綜合機械效能、焊接效能、工藝效能及低溫衝擊韌性，冷衝壓及切削效能好。廣泛應用於石油化工裝置。
主要用來製作中、低壓管件。
四、常用合金結構鋼和耐熱鋼：具有良好的淬透性又有較高的強度、塑性和韌性，還具有一系列特殊的力學效能和物理效能，如抗蠕變和持久破斷能力、抗鬆馳性、抗氧化性和介質腐蝕性能、組織穩定性等。這類鋼與高合金鋼相比，有冷熱加工工藝效能優越，在工作條件範圍內，力學效能高，屬於比較經濟的材料。
（一）常用合金結構鋼40cr、35crmo：
40cr是機械製造業常用的鋼種，此鋼具有良好的淬透性，有較高的疲勞強度。主要是作中低壓閥門的閥杆。40cr鋼的焊接效能較差，有形成裂縫的傾向。
如必須焊接要制定焊接工藝規範，焊前要預熱，焊後要進行熱處理。40cr鋼可進行正火、調質等各種形式的熱處理，熱處理的溫度不同，可以得到所需的各種不同的機械效能。
25crmo鋼是常用的緊韌體用合鋼結構鋼，在淬火高溫回火後有很好的綜合機械效能。此鋼調質後有良好的抗鬆弛性、持久塑性和組織穩定性；有較高的疲勞極限和抗衝擊的能力；在高溫（550℃）條件下亦有較高的強度，因此該鋼也是較常用的緊韌體用耐熱鋼；此鋼的低溫韌性良好。常用此鋼製造480℃以下使用的雙頭螺栓、510℃以下的螺母及溫度低於400℃條件下工作的法蘭、盲板等。
（二）常用耐熱鋼15crmo、12cr1mov、1cr5mo、10mowvnb、12simovnb：
在高溫條件下工作的部件用鋼稱為耐熱鋼。耐熱鋼通常應具備兩種效能：一種是能在高溫下長期工作而不致因介質的侵蝕導致破壞，即高溫化學穩定性，適應這種效能的稱為熱穩定鋼；另一種是在高溫下仍具有較高的強度，在受載下不產生大的變形和破斷，稱為熱強鋼。
可見，耐熱鋼應具備抗氧化性及高溫力學效能。耐熱鋼不但在常溫下有較好的機械效能，而且在高溫工作條件下也要有較好的機械效能。因此，耐熱鋼除了具有常溫用鋼材的機械效能外，還應具備在高溫條件下能正常工作所需的機械效能。
選擇含碳量低的鋼或在鋼中加入能形成穩定性高的碳化物的合金元素，如鉻、鉬、鎢、鈦、鈮等是提高鋼的抗氫腐蝕的主要措施。
12cr1mov鋼有很好的高溫力學效能，鋼的組織穩定，在540℃條件下長期執行有很高的持久強度、蠕變強度和抗氧化效能。我國引進了美國標準tp304h（1cr18ni9）、tp347h等奧氏體熱強鋼，其效能更優於12cr1mov鋼。該種鋼材在電站用閥門、管件上還在廣泛使用。
10mowvnb與12simovnb是我國自主研發的抗氫鋼新鋼種。這兩種鋼主要用於中置式鍋爐系統有關裝置，三十萬噸合成氨裝置開工加熱爐，氨合成塔內件。煉油，石油化工加熱爐及廢熱鍋爐爐管等600~650℃以下耐熱用鋼；這些裝置的管線、閥門、管件等均在高壓（32mpa），中溫（400℃），高溫（600~650℃）氫、氮、氨介質條件下工作，不僅要求鋼材有一定的綜合機械效能，而且要求具有良好的耐氫、氮、氨腐蝕，抗中、高溫的耐熱強度，同時還要求加工製造和焊接效能好等。
12simovnb主要是用在中置鍋爐（400℃），pn32mpa的加氫裝置中，作抗氫鋼使用。12simovnb還具有較好的加工效能，可進行煨彎、鍛造、車削、氣割、機械加工、等各種加工形式，工藝性好。
齒輪常用材料的機械效能和應用範圍
機械效能 材料牌號 熱處理方法 強度極限 b mpa 正火45 調質調質 表面淬火 調質40cr 調質 表面淬火 調質38simnmo 調質 表面淬火 20cr 正火人工時效 64025030035050060070010090320370420340 179 207hbs170 240hbs 低中...
奈米材料的效能及應用展望
1 引言 奈米材料是指奈米粉末,或用奈米粉末經過一系列製備工藝而得到的薄膜材料或塊體材料,由於奈米材料的晶粒尺寸,晶界尺寸,缺陷尺寸均處在100 及其以下,且晶界數量大幅度增加,使得材料的強度,韌性和超塑性大為提高。對於材料的電學,磁學,光學等效能產生重要的影響。本文根據大量資料,對奈米材料所具有的...
包裝盒的分類 功能及常用材料
包裝盒顧名思義就是用來包裝產品的盒子，可以按材料來分模擬如 木盒，紙盒，布盒，皮盒，鐵盒，亞克力盒，瓦楞包裝盒等，也可以按產品的名稱來分模擬如 禮品盒，酒盒，巧克力盒，筆盒，食品包裝盒，茶葉包裝盒等。現在演變成有木，紙還有其他的材料混合一起生產的。包裝盒功能 保證運輸中產品的安全，提公升產品的檔次等...