结构板 30CRNIMO8 mmk

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42simn这种钢主要用作表面淬火钢。在高频淬火及中温回火状态下用于制造中等速度和中等负荷的齿轮零件；在调质后高频淬火、低温回火状态下、用于制造表面要求高硬度、较高耐磨性的较大截面零件、如主轴、轴、齿轮等。也可在淬火后低、中温回火状态下、用于制作中等速度、高负荷的零件、如齿轮、主轴、液压泵转子、滑块等。此钢也可以代替40CrNi钢。

20SiMn2MoV此钢热处理工艺性能良好、在油中淬火变形及开裂倾向小、脱碳倾向低、锻造工艺性能良好、焊接性尚好、但形状复杂零件焊前应预热到300℃以上、焊后要缓冷。其*大缺点是可切削性差。这种钢通常是在淬火及低温回火状态下使用。与35CrMo调质钢相比、其塑性、韧性大体相同、但强度显著提高、其中强度极限提高50%左右；与40CrNiMo淬火低温回火钢相比、虽然强度稍低些、但塑性韧性则大幅度提高、尤以冲击值高得多；与40Cr调质钢相比、-60℃时低温冲击值高5倍；其静载缺口敏感度与一般调质钢不相上下、而与等强度的淬火中温回火和等温淬火中碳结构钢相比、其缺口效应低得更多；与中碳合金钢淬火低温回火或中温回火、高温回火相比、其疲劳缺口敏感度也均低；与35CrMo调质钢相比、过载敏感性(即过载疲劳敏感性)低；与等强度的其它钢相比、断裂韧性相当高。

应用举例；此钢作为新型的高强度、高韧性的结构钢、在机械制造业用于制作截面较大、负荷较重、应力状态复杂或低温下长期运转的机件、如石油机械业钻井提升系统的轻型吊环、吊卡、射孔器等。

20SiMn2MoV这是一种高强度、高韧性的低碳马氏体淬火钢。这种钢具有较高的淬透性、在油中完全淬透直径达60～80mm(>95%马氏体)(直径100mm中心处可获得85%马氏体)、在水中完全淬透直径达110～120mm(>95%马氏体)(直径160mm中心处可获得85%马氏体)。

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。

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*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*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。
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*强。因此、在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果*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*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 ℃。

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*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*大伸长可达到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸长率*大不超过30%。

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