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1、第三章第三章 工业用钢工业用钢概概 述述工业工业用钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农用钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中占有极其重要的地位业生产中占有极其重要的地位。工业工业用钢中的碳素钢，由于价廉，便于冶炼、容易加工，通过含碳量用钢中的碳素钢，由于价廉，便于冶炼、容易加工，通过含碳量的增减和不同的增减和不同热处理工艺可热处理工艺可使其性能得到改善，因此能满足使其性能得到改善，因此能满足许许多多生产生产上的要求，至今仍是应用最广泛的钢铁材料上的要求，至今仍是应用最广泛的钢铁材料。总体来看，碳钢主要存在以下不足总体来看，碳钢主要存在以下不足：一、碳
2、一、碳钢的钢的基本相基本相为为F和和Fe3C，使其，使其机械性能低机械性能低，以应用十分广泛，以应用十分广泛的的45钢钢为例，经热轧空冷（相当于正火）后，其屈服强度为为例，经热轧空冷（相当于正火）后，其屈服强度为240MPa，抗拉强度不足抗拉强度不足400MPa。这样低的强度，势必使机器设备做的十分笨这样低的强度，势必使机器设备做的十分笨重，不能满足效率高、体积小、重量轻的要求重，不能满足效率高、体积小、重量轻的要求。另一方面它也满足不了航空工业、交通运输业、动力工业、石油化另一方面它也满足不了航空工业、交通运输业、动力工业、石油化工业等对机械性能提出的越来越高的要求工业等对机械性能提出的越来
3、越高的要求。二、碳钢的淬透性低二、碳钢的淬透性低。钢材只有通过淬火获得马氏体组织后才具有高。钢材只有通过淬火获得马氏体组织后才具有高的强度。如超高强度合金钢的强度。如超高强度合金钢35Si2MnMoV在在截面直径为截面直径为60mm时，在时，在油中淬火可以完全淬透，油中淬火可以完全淬透，250低温低温回火的回火的b1700MPa，40%，k490。对于对于35钢来说，只有其截面厚度不大于钢来说，只有其截面厚度不大于5mm的薄零件经在盐水中剧烈的薄零件经在盐水中剧烈冷却淬火，在冷却淬火，在200低温低温回火后，机械性能才能接近以上水平。但剧回火后，机械性能才能接近以上水平。但剧烈的冷却会使零件产
4、生严重的变形和开裂，因而当零件的形状复杂、烈的冷却会使零件产生严重的变形和开裂，因而当零件的形状复杂、尺寸较大时，碳钢就不能满足要求。尺寸较大时，碳钢就不能满足要求。三三、现代科学技术的发展、现代科学技术的发展对钢材提出了许多特殊性能要求对钢材提出了许多特殊性能要求，如化工部，如化工部门要求钢材具有门要求钢材具有耐热耐热、抗氧化抗氧化、耐酸不锈耐酸不锈性能，仪表工业要求材料具性能，仪表工业要求材料具有特殊的有特殊的电磁电磁性能，汽轮机制造部门则要求钢材具有良好的性能，汽轮机制造部门则要求钢材具有良好的高温强度高温强度等等，但碳钢的等等，但碳钢的回火稳定性差，使用温度不能超过回火稳定性差，使用温
5、度不能超过200，耐磨性差，耐磨性差，这些特殊的物理化学性只有采用合金钢才能满足这些特殊的物理化学性只有采用合金钢才能满足。在碳钢的基础上有意加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工在碳钢的基础上有意加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能得以提高的以铁为基的合金即为艺性能得以提高的以铁为基的合金即为合金钢合金钢。应当指出，合金。应当指出，合金钢并不是在一切性能上都优于碳钢，它确实在不少性能指标上优于钢并不是在一切性能上都优于碳钢，它确实在不少性能指标上优于碳钢，但也有些性能指标不如碳钢，且其价格较昂贵，因此必须正碳钢，但也有些性能指标不如碳钢，且其价格较昂贵，因此必须正确地认识并合理使用合金钢，才能发挥出最佳效用。确地认识并合理使用合金钢，才能发挥出最佳效用。