Ⅰ 合金元素在低合金高強度鋼中的作用是什麼
合金元素在鋼中的作用
隨著現代工業和科學技術的不斷發展，在機械製造中，對工件的強度、硬度、韌性、塑性、耐磨性以及其他各種物理化學性能的要求愈來愈高，碳鋼已不能完全滿足這些要求了。
原因 ：
①由碳鋼製成的零件尺寸不能太大。否則，因淬透性不夠而不能滿足對強度與塑性、韌性的要求。加入合金元素可增大淬透性。
②用碳鋼製成的切削刀具不能滿足切削紅硬性的要求。用合金工具鋼、高速鋼和硬質合金。
③碳鋼不能滿足特殊性能的要求，如要求耐熱、耐低溫、抗腐蝕、有強烈磁性或無磁性等等，只有特種的合金鋼才能具有這些性能。
合金鋼是以碳鋼為基礎，金相組織和相應的碳鋼大體上是相似的。在鋼中加入合金元素，鋼的機械性能顯著提高。弄清楚各種合金元素對鋼材的影響對控制產品質量有非常大的作用。
1 合金元素在鋼中的存在方式
1.1 合金元素與鋼中的碳相互作用，形成碳化物存在於鋼中
按合金元素在鋼中與碳相互作用的情況，它們可以分為兩大類：
(1) 不形成碳化物的元素(稱為非碳化物形成元素)，包括鎳、硅、鋁、鈷、銅等。由於這些元素與碳的結合力比鐵小，因此在鋼中它們不能與碳化合，它們對鋼中碳化物的結構也無明顯的影響。
(2) 形成碳化物的元素(稱為碳化物形成元素)，根據其與碳結合力的強弱，可把碳化物形成元素分成三類。
1）弱碳化物形成元素：錳
錳對碳的結合力僅略強於鐵。錳加入鋼中，一般不形成特殊碳化物(結構與Fe3C不同的碳化物稱為特殊碳化物)，而是溶入滲碳體中。
2）中強碳化物形成元素；鉻、鉬、鎢
3）強碳化物形成元素：釩、鈮、鈦
有極高的穩定性，例如TiC在淬火加熱時要到1000℃以上才開始緩慢的溶解，這些碳化物有極高的硬度，例如在高速鋼中加人釩，形成V4C，使之有更高的耐磨性。
1.2 合金元素溶解於鐵素體(或奧氏體)中，以固溶體形式存在於鋼中。
1.3 合金元素與鋼中的氮、氧、硫等化合，以氮化物、氧化物、硫化物和硅酸鹽等非金屬夾雜物的形式存在於鋼中。
1.4 游離態，即不溶於鐵，也不溶於化合物：鉛，銅
2 合金元素對鋼的平衡組織的影響
表現在改變鐵碳合金狀態圖。
2.1 合金元素對鋼臨界溫度的影響
錳、鎳、銅使A3線降低，鉬、鎢、硅、釩使A3線升高。同樣影響A1，影響程度更大。
2.2 合金元素對鋼共析點（S點）位置的影響
大多數合金使共析點左移，鉬鎢在質量分數大時使共析點右移。
2.3 合金元素對奧氏體相區大小的影響
2.3.1 擴大γ區
合金元素與γ-Fe、α-Fe形成固溶體，常溫下為奧氏體組織。Ni，Mn
2.3.2 減小γ區
抑制F向A轉變，Cr
3 合金元素對熱處理的影響
3.1 合金元素對奧氏體化的影響
奧氏體晶粒在鐵素體與碳化物邊界處生核並長大；剩餘碳化物的溶解；奧氏體成分的均勻化，在高溫停留時奧氏體晶粒的長大粗化等過程。在鋼中加入合金元素對後三個過程有較大的影響。
（1）含有碳化物形成元素的合金鋼，其組織中的碳化物，是比滲碳體更穩定的合金滲碳體或特殊碳化物，因此，在奧氏體化加熱時碳化物較難溶解，即需要較高的溫度和較長的時間。一般來說，合金元素形成碳化物的傾向愈強，其碳化物也愈難溶解。
（2）合金元素在奧氏體中的均勻化，也需要較長時間，因為合金元素的擴散速度，均遠低於碳的擴散速度。
（3）某些合金元素強烈地阻礙著奧氏體晶粒的粗化過程，這主要與合金碳化物很難溶解有關，未溶解的碳化物阻礙了奧氏體晶界的遷移，因此，含有較強的碳化物形成元素(如鉬、鎢，釩，鈮、鈦等)的鋼，在奧氏體化加熱時，易於獲得細晶粒的組織。
各合金元素對奧氏體晶粒粗化過程的影響，一般可歸納如下：
1）強烈阻止晶粒粗化的元素：鈦、鈮、釩、鋁等，其中以鈦的作用最強。
2）鎢、鉬、鉻等中強碳化物形成元素，也顯著地阻礙奧氏體晶粒粗化過程。
3）一般認為硅和鎳也能阻礙奧氏體晶粒的粗化，但作用不明顯。
4）錳和磷是促使奧氏體晶粒粗化的元素。
3.2 合金元素對奧氏體分解轉變的影響
多數合金元素使奧氏體分解轉變的速度減慢，即C曲線向右移，也就是提高了鋼的淬透性。
3.3 合金元素對馬氏體轉變的影響
增加冷卻時間，降低冷卻速度。另外，合金元素對馬氏體開始轉變溫度(Ms點)也有明顯的影響。多數合金元素均使馬氏體開始轉變溫度(Ms點)降低，其中錳、鉻、鎳的作用最為強烈，只有鋁、鈷是提高Ms點。
3.3 合金元素對回火轉變的影響
合金元素對淬火鋼回火轉變的影響主要有下列三個方面：
（1）提高鋼的回火穩定性
這主要表現為合金元素在回火過程中推遲了馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變，提高了鐵素體的再結晶溫度，使碳化物難以聚集長大而保持較大的彌散度，從而提高了鋼對回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩定性。
（2）產生二次硬化
一些合金元素加入鋼中，在回火時，鋼的硬度並不是隨回火溫度的升高一直降低的，而是在達到某一溫度後，硬度開始增加，並隨著回火溫度的進一步提高，硬度也進一步增大，直至達到峰值。這種現象稱為回火過程的二次硬化。回火二次硬化現象與合金鋼回火時析出物的性質有關。當回火溫度低於約450℃時，鋼中析出滲碳體，在450℃以上滲碳體溶解，鋼中開始沉澱析出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、
VC等，使鋼的硬度開始升高，而在550～600℃左右沉澱析出過程完成，鋼的硬度達到峰值。
（3）增大回火脆性
鋼在回火過程中出現的第一類回火脆性(250～400℃回火)，即回火馬氏體脆性和第二類回火脆性(450～600℃回火)，即高溫回火脆性均與鋼中存在的合金元素有關。
4 合金元素對氧化與腐蝕的影響
一些合金元素加入鋼中能在鋼的表面形成一層完整的、緻密而穩定的氧化保護膜，從而提高了鋼的抗氧化能力。最有效的合金元素是鉻、硅和鋁。但鋼中硅、鋁的質量分數較多時鋼材變脆，因而它們只能作為輔加元素，一般都以鉻為主加元素，以提高鋼的抗氧化性。鋼中加入少量的銅、磷等元素，可提高低合金高強度鋼的耐大氣腐蝕。
5 合金元素對機械性能的影響
5.1 金屬材料的強化方法
金屬材料的強化途徑，主要有以下幾個方面；
(1)結晶強化。結晶強化就是通過控制結晶條件，在凝固結晶以後獲得良好的宏觀組織和顯微組織，從而提高金屬材料的性能。它包括：
1）細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界，由於晶界具有阻礙滑移變形作用，因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性，這是其它強化機制不可能做到的。
2）提純強化。在澆注過程中，把液態金屬充分地提純，盡量減少夾雜物，能顯著提高固態金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。在損壞的構件中，常可發現有大量的夾雜物。採用真空冶煉等方法，可以獲得高純度的金屬材料。
(2)形變強化。金屬材料經冷加工塑性變形可以提高其強度。這是由於材料在塑性變形後位錯運動的阻力增加所致。
(3)固溶強化。通過合金化(加入合金元素)組成固溶體，使金屬材料得到強化稱為固溶強化。
(4)相變強化。合金化的金屬材料，通過熱處理等手段發生固態相變，獲得需要的組織結構，使金屬材料得到強化，稱為相變強化．
相變強化可以分為兩類：
1) 沉澱強化(或稱彌散強化)。在金屬材料中能形成穩定化合物的合金元素，在一定條件下，使之生成的第二相化合物從固溶體中沉澱析出，彌散地分布在組織中，從而有效地提高材料的強度，通常析出的合金化合物是碳化物相。
在低合金鋼(低合金結構鋼和低合金熱強鋼)中，沉澱相主要是各種碳化物，大致可分為三類。一是立方晶系，如TiC、V4C3，NbC等，二是六方晶系，如MO2、W2C、WC等，三是正菱形，如Fe3C。對低合金熱強鋼高溫強化最有效的是體心立方晶系的碳化物。
2) 馬氏體強化。金屬材料經過淬火和隨後回火的熱處理工藝後，可獲得馬氏體組織，使材料強化。但是，馬氏體強化只能適用於在不太高的溫度下工作的元件，工作於高溫條件下的元件不能採用這種強化方法。
(5)晶界強化。晶界部位的自由能較高，而且存在著大量的缺陷和空穴，在低溫時，晶界阻礙了位錯的運動，因而晶界強度高於晶粒本身；但在高溫時，沿晶界的擴散速度比晶內擴散速度大得多，晶界強度顯著降低。因此強化晶界對提高鋼的熱強性是很有效的。
硼對晶界的強化作用，是由於硼偏集於晶界上，使晶界區域的晶格缺位和空穴減少，晶界自由能降低；硼還減緩了合金元素沿晶界的擴散過程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界狀態，加入微量硼、鋯或硼+鋯能延遲晶界上的裂紋形成過程；此外，它們還有利於碳化物相的穩定。
(6)綜合強化。在實際生產上，強化金屬材料大都是同時採用幾種強化方法的綜合強化，以充分發揮強化能力。例如：
1）固溶強化十形變強化，常用於固溶體系合金的強化。
2）結晶強化+沉澱強化，用於鑄件強化。
3）馬氏體強化+表面形變強化。對一些承受疲勞載荷的構件，常在調質處理後再進行噴丸或滾壓處理。
4）固溶強化+沉澱強化。對於高溫承壓元件常採用這種方法，以提高材料的高溫性能。
有時還採用硼的強化晶界作用，進一步提高材料的高溫強度。
5.2 合金元素對正火(或退火)狀態鋼機械性能的影響
正火狀態下鋼有鐵素體和珠光體組織。固溶強化，結晶強化，沉澱強化。合金元素不僅影響鋼材的強度，同時也影響其韌性。
5.3 合金元素對調質鋼機械性能的影響
合金元素對調質鋼機械性能的影響，主要是通過它們對淬透性和回火性的影響而起作用的。主要表現於下列幾方面：
(1) 由於合金元素增加了鋼的淬透性，使截面較大的零件也可淬透，在調質狀態下可獲得綜合機械性能優良的回火索氏體。
(2) 許多合金元素可使回火轉變過程緩慢，因而在高溫回火後，碳化物保持較細小的顆粒，使調質處理的合金鋼能夠得到較好的強度與韌性的配合。
(3)高溫回火後，鋼的組織是由鐵素體和碳化物組成，合金元素對鐵素體的固溶強化作用可提高調質鋼的強度。
6 合金元素對鋼的工藝性能的影響
6.1 合金元素對焊接性能的影響 ：
鋼的焊接性能，主要取決於它的淬透性、回火性和碳的質量分數。
合金元素對鋼材焊接性能的影響，可用焊接碳當量來估算。我國目前所廣泛應用的普通低合金鋼，其焊接碳當量可按下述經驗公式計算。
公式 Cd=C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu
近年來，對厚度為15～50mm的200個鋼種(從碳鋼到強度等級為1000MPa級的高強度合金鋼)，以低氫焊條進行常溫下的Y型坡口拘束焊接裂紋試驗。在試驗基礎上，提出了一個用以估計鋼材出現焊接裂紋可能性的指標，稱為鋼材焊接裂紋敏感性指數戶，其計算公式為 Pc=C+1/30Si+1/20Mn+1/20Cu+1/60Ni+1/20Cr+1/15Mo+1/10V+5B+1/600t+1/60H%，與碳當量公式相比增加了板厚和含氫量。
6.2 合金元素對切削加工的影響
金屬的切削性能是指金屬被切削的難易程度和加工表面的質量。為了提高鋼的切削性能，可在鋼中加入一些能改善切削性能的合金元素，最常用的元素是硫，其次是鉛和磷。
由於硫在鋼中與錳形成球狀或點狀硫化錳夾雜，破壞了金屬基體的連續性，使切削抗力降低，切屑易於碎斷，在易切削鋼中硫的質量分數可達0.08％～0.30％。
鉛在鋼中完全不溶，以2～3pm的極細質點均勻分布於鋼中，使切屑易斷，同時起潤滑作用，改善了鋼的切削性能，在易切削鋼中鉛的質量分數控制在0.10％～0.30％。
少量的磷溶入鐵素體中，可提高其硬度和脆性，有利於獲得良好的加工表面質量。
6.3 合金元素對塑性加工性能的影響
鋼的塑性加工分為熱加工和冷加工兩種。
熱加工工藝性能通常由熱加工時鋼的塑性和變形抗力，可加工溫度范圍、抗氧化能力、對鍛造加熱和鍛後冷卻的要求等來評價。合金元素溶入固溶體中，或在鋼中形成碳化物，都能使鋼的熱變形抗力提高和塑性明顯降低，容易發生鍛裂現象。但有些元素(如釩+鈮，鈦等)，其碳化物在鋼中呈彌散狀分布時，對鋼的脆性影響不大。另外，合金元素一般都降低鋼的導熱性和提高鋼的淬透性，因此為了防止開裂，合金鋼鍛造時的加熱和冷卻都必須緩慢。
冷加工工藝性能主要包括鋼的冷態變形能力和鋼件的表面質量兩方面。
溶解在固溶體中的合金元素，一般將提高鋼的冷加工硬化程度，使鋼承受塑性變形後很快地變硬變脆，這對鋼的冷加工是很不利的。因此，對於那些需要經受大量塑性變形加工的鋼材，在冶煉時應限制其中各種殘存合金元素的量，特別要嚴格控制硫、磷等。另一方面，碳、硅、磷、硫、鎳、鉻、釩、銅等元索還會使鋼材的冷態壓延性能惡化。
6.4 合金元素對鑄造性能的影響
鋼的鑄造性能主要由鑄造時金屬的流動性、收縮特點、偏析傾向等來綜合評定。它們與鋼的固相線和液相線溫度的高低及結晶溫度區間的大小有關。固、液相線的溫度愈低和結晶溫度區間愈窄，鑄造性能愈好。因此，合金元素的作用主要取決於其對狀態圖的影響。另外，一些元素如鉻、鉬、釩、鈦、鋁等，在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質點，增大了鋼液的粘度，降低其流動性，使鑄造性能惡化。
7 幾種常用合金元素在鋼中的作用
為了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩，鈦，鈮、硼、鋁等。現分別說明它們在鋼中的作用。
7.1 硅在鋼中的作用
(1)提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
(2) 硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比。這是一般彈簧鋼。
(3)耐腐蝕性。硅的質量分數為15％～20％的高硅鑄鐵，是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時，表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。
缺點：（4）使鋼的焊接性能惡化。
7.2 錳在鋼中的作用
（1）錳對提高鋼的淬透性。
（2）錳對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度有顯著的作用。
（3）錳對鋼的高溫瞬時強度有所提高。
錳鋼的主要缺點是，①含錳較高時，有較明顯的回火脆性現象；②錳有促進晶粒長大的作用，因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上必須注意。這種缺點可用加入細化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服：⑧當錳的質量分數超過1％時，會使鋼的焊接性能變壞，④錳會使鋼的耐銹蝕性能降低
合金元素影響鋼的組織和性能。其主要作用表示在：提高鋼的淬透性，提高鋼的強度，增強鋼的回火抗力和提高斷面組織均一性等。合金元素的綜合作用使得鋼的機械性能提高，鑄造生產上所用的低合金結構鋼中，大多數是加入兩種以上合金元素的多元素鑄造低合金結構鋼。但是應該適當掌握合金元素的加入量，加入量過少時，不能起到有效的強化作用，而加入量過多時，又會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。依據有關資料分析，單合金元素的適宜含量控制在1～2%以下，多合金元素總含量為3～5%。合金元素在鑄鋼中的作用見表。
元 素
作 用
錳(Mn)
1． 強化基體作用很大，提高強度、硬度和耐磨性。
2． 在低合金範圍內增加回火脆性。
3． 縮小結晶范圍，提高流動性。
4． 增加體收縮和線收縮，增加冷、熱裂傾向。
硅(Si)
1． 強化鐵素體，提高耐熱性和耐蝕性，降低韌性和塑性。
2． 降低熔點，改善流動性。
3． 含量在0.40%范圍內，改善熱裂傾向。含量高時，易形成柱狀晶，增加熱裂傾向。
磷(P)
1． 強化鐵素體能力最大。
2． 改善切削性能。
3． 鋼中含碳較高時，磷導致冷脆性。
4． 有抗大氣腐蝕作用，有銅時，尤為顯著。
5． 改善流動性，但增加冷、熱裂傾向。
鉻(Cr)
1． 強化基體能力很大。
2． 含量高時，提高抗氧化和耐蝕性。
3． 生成夾雜物，生成氧化膜，使鋼水變稠，降低流動性，高鉻鋼鑄件易形成皺紋及冷隔。
4． 減少導熱性，增加熱裂傾向。
5． 增加體收縮量，增大縮孔傾向。
鉬(Mo)
1． 強化鐵素體。
2． 提高高溫性能，改善回火脆性。
3． 低合金範圍內，降低流動性。
4． 含量在1%以下時，降低導熱性，並增大收縮，增大冷、熱裂傾向。
鋁(Al)
1． 良好的脫氧作用，細化晶粒。
2． 提高抗氧化性能及抗氧化酸類的腐蝕能力。
3． 作脫氧劑時，改善流動性。
4． 作合金加入時，形成鋁的夾雜物和氧化膜，降低流動性。
鈦(Ti)
1． 脫氧、細化晶粒。
2． 強化鐵素體。
3． 顯著降低流動性。
鎳(Ni)
1．擴大奧氏體區，是奧氏體化有效元素。
2．提高強度而不顯著降低塑性。
3．對一些酸類（硫酸、鹽酸）有良好耐腐蝕能力。
4． 改善流動性。
5． 易生成枝晶，增大熱裂傾向。
硫(S)
1． 改善切削性能。
2． 生成夾雜物，使鑄件延展性及韌性降低。
3． 含量高時，將損害鋼的抗蝕性，使鋼表面產生抗蝕。
4． 以FeS形式存在於鋼時，容易在晶界上形成連續的網狀組織，易導致鑄件產生裂紋。
稀土元素(Re)
1． 脫硫、去氣、凈化鋼水。
2． 細化晶粒，改善鑄態組織。
3． 脫氧脫硫、改善流動性，減少熱裂傾向。
一般來說對於碳鋼和低合金鋼，稀土元素對鋼材的強度影響不大，但可使塑性和韌性、延性和展性有顯著提高，還縮小材料的各向異性，提高冷彎合格率，降低脆性轉變溫度。
合金元素對鋼的鑄造性能的影響
合金元素對鋼的鑄造性能的影響，反映在鑄件的一次結晶、鋼液的流動性、收縮及熱裂等方面。
3.1流動性
在合金元素中，一些高熔點的合金元素（如Mo、W）使鋼水流動性降低，而低熔點的合金元素（Mn、Ca）使鋼水流動性提高。錳降鋼的液相線和固相線，硅使液相線降低的傾斜度更大，因此，錳鋼中加入硅後，具有更好的流動性。
3.2收縮
線收縮率和縮孔率方面，低合金鋼與具有相同含碳量的碳鋼相似。
3.3熱裂錳、硅、鉻顯著降低鋼的導熱性，見圖1所示。因此，鑄件在凝固和冷卻過程中各部位的溫度差異較大，產生較大的內應力，容易出現裂紋。隨著含碳量的增加，低合金鋼的熱裂和冷裂傾向加大。
由於錳、硅、鉻等元素降低鋼的導熱性，並在一定程度上增加結晶溫度范圍，從而降低冷卻速度，促使產生粗大的晶粒，晶內偏析也較大。
4. 生產工藝措施
為了克服低合金鋼的一次晶粒較粗大，熱裂和回火脆性傾向較大等缺點，鑄造過程應嚴格控制好生產各工序的工藝技術操作，採取有效的措施，防止或降低鑄件缺陷的產生。尤其是對冶煉過程的控制和鑄件熱割的過程式控制制，是低合金鋼鑄件生產的關鍵性環節。
1、合金元素對鋼中的基本相的影響
合金鋼中常用的合金元素很多，按照其與碳結合的傾向大小，可分：
非碳化物形成元素（CO、Ni、Si、Cu、B等）
碳化物形成元素（Ti、V、W、Mo、Cr、Mn等）。
合金元素在鋼中的存在形式有：
溶解於鋼中的基本相（鐵素體、奧氏體和滲碳體）
形成特殊碳化物（如VC、TiC、Cr23C6等）
非碳化物形成元素和大部分的錳基本上都溶解於鐵素體（或奧氏體）中而形成合金鐵素體（或合金奧氏體），並產生固溶強化的作用，使合金鐵素體的強度、硬度升高，塑性和韌性下降（Cr、Ni、Mn含量少時略有上升）。其中，Si、Mn、Ni的強化作用較大。
碳化物形成元素（除錳外），當含量較低時，主要是溶入Fe3C中而形成合金滲碳體。合金元素的溶入大大地提高了滲碳體的穩定性。當一些強碳化物形成元素如Cr 、Ti、V、W、Mo等的含量較高時，它們還會形成新的穩定性較高或很高的特殊碳化物，如Cr23C6、WC、VC、TiC等。這一類特殊碳化物的特點是高熔點、高硬度。是鋼中常用的強化相，對提高鋼的強度、硬度和耐磨性有十分重要的意義。
2、合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響
合金元素的影響主要表現在擴大或縮小γ相區。一些合金元素如Mn、Ni、等將擴大γ相區使A3線下降，而另一些合金元素如Cr、Mo、W、V、Ti、Si等則縮小γ相區並導致A3線上升。
擴大或縮小γ相區的結果，必然使Fe-Fe3C相圖中的S點、E點和C點的成分和溫度發生變化。幾乎所有的合金元素都使鐵碳相圖中S點、E點左移，其中以強碳化物形成元素的作用最為顯著。
3、合金元素對熱處理相變過程的影響
合金元素對熱處理相變過程的影響主要在於對奧氏體形成速度和奧氏體晶粒長大的影響。
合金元素對過冷奧氏體轉變的最突出的作用是使C曲線向右移（除鈷外），增加過冷奧氏體的穩定性，因而，提高了鋼的淬透性。常用的元素有：Cr、Mn、SI、NI和B。
合金元素對回火轉變過程的影響表現在三個方面：
提高回火穩定性。
產生二次硬化，提高鋼的紅硬性和高溫強度。常用的元素有W、Mo、 V。
使回火脆傾向增大，但一些元素如W、Mn能減弱或防止第二類脆性。
Ⅱ 什麼是鋼材的退火
退火
annealing
將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然後以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻，有時是控製冷卻)的一種金屬熱處理工藝。目的是使經過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學成分均勻化，去除殘余應力，或得到預期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種，如重結晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應力退火、再結晶退火，以及穩定化退火、磁場退火等等。
退火的一個最主要工藝參數是最高加熱溫度（退火溫度），大多數合金的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎的,如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎（圖1）。各種鋼(包括碳素鋼及合金鋼)的退火溫度，視具體退火目的的不同而在各該鋼種的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一溫度。各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。
重結晶退火 應用於平衡加熱和冷卻時有固態相變(重結晶)發生的合金。其退火溫度為各該合金的相變溫度區間以上或以內的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金於加熱和冷卻過程中各發生一次相變重結晶，故稱為重結晶退火，常被簡稱為退火。
這種退火方法，相當普遍地應用於鋼。鋼的重結晶退火工藝是:緩慢加熱到Ac3（亞共析鋼）或Ac1（共析鋼或過共析鋼）以上30～50℃，保持適當時間，然後緩慢冷卻下來。通過加熱過程中發生的珠光體（或者還有先共析的鐵素體或滲碳體）轉變為奧氏體（第一回相變重結晶）以及冷卻過程中發生的與此相反的第二回相變重結晶，形成晶粒較細、片層較厚、組織均勻的珠光體(或者還有先共析鐵素體或滲碳體)。退火溫度在Ac3以上（亞共析鋼）使鋼發生完全的重結晶者，稱為完全退火，退火溫度在Ac1與Ac3之間 (亞共析鋼)或Ac1與Acm之間（過共析鋼）,使鋼發生部分的重結晶者,稱為不完全退火。前者主要用於亞共析鋼的鑄件、鍛軋件、焊件，以消除組織缺陷（如魏氏組織、帶狀組織等），使組織變細和變均勻，以提高鋼件的塑性和韌性。後者主要用於中碳和高碳鋼及低合金結構鋼的鍛軋件。此種鍛、軋件若鍛、軋後的冷卻速度較大時，形成的珠光體較細、硬度較高；若停鍛、停軋溫度過低，鋼件中還有大的內應力。此時可用不完全退火代替完全退火，使珠光體發生重結晶,晶粒變細，同時也降低硬度，消除內應力,改善被切削性。此外,退火溫度在Ac1與Acm之間的過共析鋼球化退火,也是不完全退火。
重結晶退火也用於非鐵合金，例如鈦合金於加熱和冷卻時發生同素異構轉變，低溫為 α相(密排六方結構)，高溫為 β相（體心立方結構），其中間是「α＋β」兩相區，即相變溫度區間。為了得到接近平衡的室溫穩定組織和細化晶粒，也進行重結晶退火，即緩慢加熱到高於相變溫度區間不多的溫度，保溫適當時間，使合金轉變為β相的細小晶粒；然後緩慢冷卻下來，使β相再轉變為α相或α＋β兩相的細小晶粒。
等溫退火 應用於鋼和某些非鐵合金如鈦合金的一種控製冷卻的退火方法。對鋼來說，是緩慢加熱到 Ac3（亞共析鋼）或 Ac1（共析鋼和過共析鋼）以上不多的溫度，保溫一段時間,使鋼奧氏體化,然後迅速移入溫度在A1以下不多的另一爐內，等溫保持直到奧氏體全部轉變為片層狀珠光體（亞共析鋼還有先共析鐵素體；過共析鋼還有先共析滲碳體）為止，最後以任意速度冷卻下來(通常是出爐在空氣中冷卻)。等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉變圖上A1至珠光體轉變鼻尖溫度這一區間之內(見過冷奧氏體轉變圖)；具體溫度和時間，主要根據退火後所要求的硬度來確定（圖2）。等溫溫度不可過低或過高，過低則退火後硬度偏高；過高則等溫保持時間需要延長。鋼的等溫退火的目的，與重結晶退火基本相同,但工藝操作和所需設備都比較復雜,所以通常主要是應用於過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區間轉變相當緩慢的合金鋼。後者若採用重結晶退火方法，往往需要數十小時，很不經濟；採用等溫退火則能大大縮短生產周期，並能使整個工件獲得更為均勻的組織和性能。等溫退火也可在鋼的熱加工的不同階段來用。例如,若讓空冷淬硬性合金鋼由高溫空冷到室溫時，當心部轉變為馬氏體之時，在已發生了馬氏體相變的外層就會出現裂紋;若將該類鋼的熱鋼錠或鋼坯在冷卻過程中放入700℃左右的等溫爐內，保持等溫直到珠光體相變完成後，再出爐空冷，則可免生裂紋。
含β相穩定化元素較高的鈦合金，其β相相當穩定，容易被過冷。過冷的β相，其等溫轉變動力學曲線（圖3）與鋼的過冷奧氏體等溫轉變圖相似。為了縮短重結晶退火的生產周期並獲得更細、更均勻的組織，亦可採用等溫退火。
均勻化退火 亦稱擴散退火。應用於鋼及非鐵合金（如錫青銅、硅青銅、白銅、鎂合金等）的鑄錠或鑄件的一種退火方法。將鑄錠或鑄件加熱到各該合金的固相線溫度以下的某一較高溫度,長時間保溫,然後緩慢冷卻下來。均勻化退火是使合金中的元素發生固態擴散，來減輕化學成分不均勻性（偏析），主要是減輕晶粒尺度內的化學成分不均勻性（晶內偏析或稱枝晶偏析）。均勻化退火溫度所以如此之高，是為了加快合金元素擴散，盡可能縮短保溫時間。合金鋼的均勻化退火溫度遠高於Ac3，通常是1050～1200℃。非鐵合金錠進行均勻化退火的溫度一般是「0.95×固相線溫度(K)」,均勻化退火因加熱溫度高，保溫時間長，所以熱能消耗量大。
球化退火 只應用於鋼的一種退火方法。將鋼加熱到稍低於或稍高於Ac1的溫度或者使溫度在A1上下周期變化，然後緩冷下來。目的在於使珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀，均勻分布於鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、被切削性好、冷形變能力大。對工具鋼來說，這種組織是淬火前最好的原始組織。
球化退火的具體工藝（圖4）有：①普通（緩冷）球化退火（圖4a），緩冷適用於多數鋼種，尤其是裝爐量大時，操作比較方便，但生產周期長；②等溫球化退火（圖4b），適用於多數鋼種，特別是難於球化的鋼以及球化質量要求高的鋼（如滾動軸承鋼）；其生產周期比普通球化退火短，不過需要有能夠控制共析轉變前冷卻速率的爐子；③周期球化退火（圖4c），適用於原始組織為片層狀珠光體組織的鋼，其生產周期也比普通球化退火短，不過在設備裝爐量大的條件下，很難按控制要求改變溫度，故在生產中未廣泛採用；④低溫球化退火（圖4d），適用於經過冷形變加工的鋼以及淬火硬化過的鋼（後者通常稱為高溫軟化回火）；⑤形變球化退火，形變加工對球化有加速作用,將形變加工與球化結合起來,可縮短球化時間。它適用於冷、熱形變成形的鋼件和鋼材（如帶材）（圖4e是在Acm或Ac3與Ac1之間進行短時間、大形變數的熱形變加工者；圖4f是在常溫先予以形變加工者；圖4g是利用鍛造余熱進行球化者）。
再結晶退火 應用於經過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。目的為使金屬內部組織變為細小的等軸晶粒，消除形變硬化，恢復金屬或合金的塑性和形變能力（回復和再結晶）。若欲保持金屬或合金錶面光亮，則可在可控氣氛的爐中或真空爐中進行再結晶退火。
去除應力退火 鑄、鍛、焊件在冷卻時由於各部位冷卻速度不同而產生內應力，金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產生內應力。若內應力較大而未及時予以去除，常導致工件變形甚至形成裂紋。去除應力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度（例如，灰口鑄鐵是500～550℃，鋼是500～650℃），保溫一段時間,使金屬內部發生弛豫，然後緩冷下來。應該指出,去除應力退火並不能將內應力完全去除，而只是部分去除，從而消除它的有害作用。
還有一些專用退火方法，如不銹耐酸鋼穩定化退火；軟磁合金磁場退火；硅鋼片氫氣退火；可鍛鑄鐵可鍛化退火等。
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退火 annealing
將工件加熱到預定溫度，保溫一定的時間後緩慢冷卻的金屬熱處理工藝。退火的目的在於：①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力，防止工件變形、開裂。②軟化工件以便進行切削加工。③細化晶粒，改善組織以提高工件的機械性能。④為最終熱處理（淬火、回火）作好組織准備。常用的退火工藝有：①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接後出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變為奧氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時間，然後隨爐緩慢冷卻，在冷卻過程中奧氏體再次發生轉變，即可使鋼的組織變細。②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓後的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20～40℃，保溫後緩慢冷卻，在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變為球狀，從而降低了硬度。③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度，以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩定的溫度，保溫適當時間，奧氏體轉變為托氏體或索氏體，硬度即可降低。④再結晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現象（硬度升高、塑性下降）。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50～150℃ ，只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化。⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右 ，保溫一定時間後適當冷卻 ，使滲碳體分解形成團絮狀石墨。⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化，提高其使用性能。方法是在不發生熔化的前提下 ，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，並長時間保溫，待合金中各種元素擴散趨於均勻分布後緩冷。⑦去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內應力。對於鋼鐵製品加熱後開始形成奧氏體的溫度以下100～200℃，保溫後在空氣中冷卻，即可消除內應力。
Ⅲ 螺紋鋼表面的2 A Y X - 18 代表什麼意思
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我國鋼號表示方法 一、我國鋼號表示方法概述鋼的牌號簡稱鋼號，是對每一種具體鋼產品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。我國的鋼號表示方法，根據國家標准《鋼鐵產品牌號表示方法》（GB221-79）中規定，採用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法表示。即： ①鋼號中化學元素採用國際化學符號表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用「RE」（或「Xt」）表示。 ②產品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般採用漢語拼音的縮寫字母表示，見表。 ③鋼中主要化學元素含量（%）採用阿拉伯數字表示。 GB標准鋼號中所採用的縮寫字母及其涵義 名稱 漢字 符號 字體 位置 名稱 漢字 符號 字體 位置屈服點 屈 Q 大寫 頭 多層或高壓容器用鋼 高層 gc 小寫 尾沸騰鋼 沸 F 大寫 尾 鑄鋼 鑄鋼 ZG 大寫 頭半鎮靜鋼 半 b 小寫 尾 軋輥用鑄鋼 鑄輥 ZU 大寫 頭鎮靜鋼 鎮 Z 大寫 尾 地質鑽探鋼管用鋼 地質 DZ 大寫 頭特殊鎮靜鋼 特鎮 TZ 大寫 尾 電工用熱軋硅鋼 電熱 DR 大寫 頭氧氣轉爐（鋼） 氧 Y 大寫 中 電工用冷軋無取向硅鋼 電無 DW 大寫 頭鹼性空氣轉爐（鋼） 鹼 J 大寫 中 電工用冷軋取向硅鋼 電取 DQ 大寫 頭易切削鋼 易 Y 大寫 頭 電工用純鐵 電鐵 DT 大寫 頭碳素工具鋼 碳 T 大寫 頭 超級 超 C 大寫 尾滾動軸承鋼 滾 G 大寫 頭 船用鋼 船 C 大寫 尾焊條用鋼 焊 H 大寫 頭 橋梁鋼 橋 q 小寫 尾高級（優質鋼） 高 A 大寫 尾 鍋爐鋼 鍋 g 小寫 尾特級 特 E 大寫 尾 鋼軌鋼 軌 U 小寫 頭鉚螺鋼 鉚螺 ML 大寫 頭 精密合金 精 J 大寫 中錨鏈鋼 錨 M 大寫 頭 耐蝕合金 耐蝕 NS 大寫 頭礦用鋼 礦 K 大寫 尾 變形高溫合金 高合 GH 大寫 頭汽車大梁用鋼 梁 L 大寫 尾 鑄造高溫合金 K 大寫 頭壓力容器用鋼 容 R 大寫 尾 二、我國鋼號表示方法的分類說明 1．碳素結構鋼 ①由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以「Q」，代表鋼材的屈服點，後面的數字表示屈服點數值，單位是MPa例如Q235表示屈服點（σs）為235 MPa的碳素結構鋼。 ②必要時鋼號後面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮靜鋼：Z表示鎮靜鋼；TZ表示特殊鎮靜鋼，鎮靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。 ③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上採用碳素結構鋼的表示方法，但在鋼號最後附加表示用途的字母。 2．優質碳素結構鋼 ①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號為「45」，它不是順序號，所以不能讀成45號鋼。 ②錳含量較高的優質碳素結構鋼，應將錳元素標出，例如50Mn。 ③沸騰鋼、半鎮靜鋼及專門用途的優質碳素結構鋼應在鋼號最後特別標出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮靜鋼，其鋼號為10b。 3．碳素工具鋼 ①鋼號冠以「T」，以免與其他鋼類相混。 ②鋼號中的數字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如「T8」表示平均碳含量為0.8%。 ③錳含量較高者，在鋼號最後標出「Mn」，例如「T8Mn」。 ④高級優質碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優質碳素工具鋼低，在鋼號最後加註字母「A」，以示區別，例如「T8MnA」。 4．易切削鋼 ①鋼號冠以「Y」，以區別於優質碳素結構鋼。 ②字母「Y」後的數字表示碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼，其鋼號為「Y30」。 ③錳含量較高者，亦在鋼號後標出「Mn」，例如「Y40Mn」。 5．合金結構鋼 ①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。 ②鋼中主要合金元素，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量＜1.5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號後亦可標以數字「1」，例如鋼號「12CrMoV」和「12Cr1MoV」，前者鉻含量為0.4-0.6%，後者為0.9-1.2%，其餘成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時，在元素符號後面應標明含量，可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。 ④高級優質鋼應在鋼號最後加「A」，以區別於一般優質鋼。 ⑤專門用途的合金結構鋼，鋼號冠以（或後綴）代表該鋼種用途的符號。例如，鉚螺專用的30CrMnSi鋼，鋼號表示為ML30CrMnSi。 6．低合金高強度鋼 ①鋼號的表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 ②對專業用低合金高強度鋼，應在鋼號最後標明。例如16Mn鋼，用於橋梁的專用鋼種為「16Mnq」，汽車大梁的專用鋼種為「16MnL」，壓力容器的專用鋼種為「16MnR」。 7．彈簧鋼彈簧鋼按化學成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號表示方法，前者基本上與優質碳素結構鋼相同，後者基本上與合金結構鋼相同。 8．滾動軸承鋼 ①鋼號冠以字母「G」，表示滾動軸承鋼類。 ②高碳鉻軸承鋼鋼號的碳含量不標出，鉻含量以千分之幾表示。例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 9．合金工具鋼和高速工具鋼 ①合金工具鋼鋼號的平均碳含量≥1.0%時，不標出碳含量；當平均碳含量＜1.0%時，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 ②鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結構鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號，其鉻含量以千分之幾表示，並在表示含量的數字前加「0」，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區別開來。例如Cr06。 ③高速工具鋼的鋼號一般不標出碳含量，只標出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號表示為「W18Cr4V」。鋼號冠以字母「C」者，表示其碳含量高於未冠「C」的通用鋼號。 10．不銹鋼和耐熱鋼 ①鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如「2Cr13」鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,鋼號前分別冠以「00」及「0」表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。 ②對鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮……等則按上述合金結構鋼對微合金元素的表示方法標出。 11．焊條鋼它的鋼號前冠以字母「H」，以區別於其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為「H2Cr13」，可以區別於不銹鋼「2Cr13」。 12．電工用硅鋼 ①鋼號由字母和數字組成。鋼號頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼，DW表示電工用冷軋無取向硅鋼，DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。 ②字母之後的數字表示鐵損值（W/kg）的100倍。 ③鋼號尾部加字母「G」者，表示在高頻率下檢驗的；未加「G」者，表示在頻率為50周波下檢驗的。例如鋼號DW470表示電工用冷軋無取向硅鋼產品在50赫頻率時的最大單位重量鐵損值為4.7W/kg。 13．電工用純鐵 ①它的牌號由字母「DT」和數字組成，「DT」表示電工用純鐵，數字表示不同牌號的順序號，例如DT3。 ②在數字後面所加的字母表示電磁性能：A——高級、E——特級、C——超級，例如DT8A。 三、部分新老鋼號對照 1、碳結鋼新、老標准鋼號對照。 GB700-88新標准系參照採用國際標准ISO630《結構鋼》，而GB700-79舊標准主要參照前蘇聯IOCT380，因此兩者的鋼號表示方法以及對各鋼號所規定的技術要求都不相同，現將新舊標准鋼號對照如下。 GB700-88標准 GB700-79標准鋼號 技術條件 鋼號 技術條件 Q195 不分等級，其化學成分和力學性能（σs,σb,δ和冷彎）均須保證。 A1 A1鋼保證的力學性能（σs,σb,δ和冷彎），B1鋼保證的化學成分與Q195相同 對軋制薄板和盤條等產品，其力學性能的保證條件，可根據產品特點和使用要求，在有關標准中另行規定。 B1 A1鋼的冷彎試驗是附加保證條件 1號鋼沒有特類鋼 Q215 分A、B等級，規定的化學成分和力學性能均須保證 A2 A2鋼保證的力學性能，C2鋼保證的化學成分及力學性能，與Q215鋼基本相同 Q215A不作沖擊試驗 C2 Q215B 須作室溫沖擊試驗，用V型缺口試樣 Q235 分A、B、C、D等級，規定的化學成分和力學性能均須保證 A3 A3鋼保證的力學性能，C3鋼保證的化學成分及力學性能，與Q235鋼基本相同 Q235A不作沖擊試驗 C3 A3鋼附加保證常溫沖擊試驗，用U型缺口試樣 Q235B 須作室溫沖擊試驗，用V型缺口試樣 C3鋼附加保證常溫或-20OC沖擊試驗，試樣同上 Q235C、Q235D用於重要焊接結構，前者於0OC作沖擊試驗，後者於-20OC作沖擊試驗，試樣，試樣同上 Q255 分A、B等級，規定的化學成分和力學性能均須保證 A4 A4鋼保證的力學性能，C4鋼保證的化學成分及力學性能，與Q255鋼基本相同 Q255A不作沖擊試驗 C4 C4鋼附加保證沖擊試驗，用U型缺口試樣 Q255B須作室溫沖擊試驗，用V型缺口試樣 Q275 不分等級，規定的化學成分和力學性能均須保證 C5 C5鋼保證的化學成分及力學性能，與Q275鋼基本相同 2、低合金鋼目前採用GB/T1591-94代替1591-88，現將部分新老鋼號對照如下： GB/T1591-94 GB1591-88 Q295 09MnV 09MnNb 12Mn Q345 12MnV 16Mn 16MnRE Q390 15MnV 15MnTi 16MnNb Q420 15MnVN 14MnVTiRE 美國鋼鐵產品牌號表示方法美國鋼鐵產品的標准比較多，主要有以下幾種： ANSI 美國國家標准 AISI 美國鋼鐵學會標准 ASTM 美國材料與試驗協會標准 ASME 美國機械工程師協會標准 AMS 航天材料規格（美國航空工業最常用的一種材料規格，由SAE制定） API 美國石油學會標准 AWS 美國焊接協會標准 SAE 美國機動車工程師協會標准 MIL 美國軍用標准 QQ 美國聯邦政府標准對上述標准難以一一介紹他們的牌號表示方法。本書只對使用比較廣泛的ANSI，ASTM，SAE和AISI幾種標準的牌號表示方法，作重點介紹。 (一) ANSI（美國國家標准）牌號表示方法 1. 標准代號＋字母類號＋序號＋頒布年份如：ANSI A58.1?1982 2. 標准代號＋斷開號＋原專業標准號＋序號＋頒布年份如：ANSI/UL 560-1980 3. 如果某個ANSI標准在內容上有補充，其補充件的表示方法是在原標准序號的後面加一英文小寫字母。a表示第一次補充，b表示第二次補充。如：ANSI Z21.17-1979 家用煤氣轉換燃燒器。 ANSI Z21.17a-1981 家用煤氣轉換燃燒器第一次補充件 4. 對於經過復審，被重新確認為繼續有效的ANSI標准，一般在該標准號後面注確認年份。如：ANSI B27.6-1972（R 1983），表示1972年的ANSI B27.6標准在1983年復審後，重新確認有效，其內容毫無變化。 5. ANSI標準的分類 ANSI標准採用字母和數字混合分類法。其中，字母表示大類，數字表示小類。如：B—機械，B1—螺紋。ANSI標准一級類目字母代號如下表： A B C D F G H J K L M MC MD 建築機械電氣與電子公路交通與安全食品與飲料黑色冶金材料與冶金學有色冶金材料與冶金學橡膠化工紡織礦業計量與自動控制醫療器械 MH N O P PH S SE W X Y Z Z109 Z98 材料裝運原子核木材紙漿與造紙攝影與電影聲學、振動、機械沖擊與錄音防盜設備焊接情報系統制圖、符號與縮寫雜項皮革絕熱材料 (二) ASTM標准中鑄鐵、鑄鋼和鍛鋼表示方法見下表。材 料 名 稱 牌 號 組 成 說 明鑄 鐵 1.一般灰口鑄鐵 一位和二位數組，例：26、40、50 第一位數為序號，第二位數表示最低抗拉強度值（1000Psi），有時在數字後加字母表示尺寸種類 2.閥們管配件灰口鑄鐵 用A、B、C字母表示 3.球墨鑄鐵 六位三組數，例80-5506 第一組數：最低抗拉強度值（1000PSi）第二組數：最低屈服強度值（1000PSi）第三組數：最小伸長率（％） 4.可鍛鑄鐵 五位數組，例：32510、5005 5.奧氏體鑄鐵 D-數字序號＋字母類號，例：D-3B 6.機動車用灰口鑄鐵 G＋四位數字組 四位數組：縮小10倍的最低抗拉強度值（PSi） 7.汽車用可鍛鑄鐵 M＋四位數字組 前兩位數：最小屈服強度（1000PSi），後兩位數：最小伸長率（％） 8.耐磨鑄鐵 百分數＋元素符號＋HC（或LC）例：20%-Cr-Mo-LC 百分數代表第一位元素含量。HC：高含碳量，LC：低含碳量鑄 鋼 1.碳素鋼和合金鋼 1. 數字序號＋字母代號，例1Q、4QA、15N 2. 最低抗拉強度值 A-退火，Q-淬火加回火，N-正火加回火，QA-淬火加回火後強度較高狀態單位：1000PSi 2.高強度鑄鋼 最低抗拉強度值—屈服強度值例：90-60 表示單位均為：1000PSi 3.奧氏體鑄鋼 字母（B或C）—數字序號 4.高溫受壓合金鑄鋼 C＋數字序號 5.好問或耐蝕用高合金鑄鋼 字母組＋平均含碳量＋元素符號，例：CF8M、HK40、CD41MCu 6.低溫受壓用鑄鋼 LC＋字母（A、B、C）或數字 數字表示含鎳量。A、B、C表示碳素鋼或含錳碳素鋼一般用壓鑄鋼鍛件 A＋大寫字母＋類號 A、B、C—按材料強度大小分類 (三) ASTM、SAE和AISI標准中碳素鋼和合金鋼牌號表示方法在ASTM、SAE、AISI標准中，碳素鋼和合金鋼牌號的表示方法基本相同。大都採用四位阿拉伯數字表示，間或在中間或末尾加入字母。例如：1005，94B15，3140等。四位數字中的前兩位數字表示鋼種類型極其主要合金元素含量。後兩位數字表示鋼的平均含碳量為萬分之幾的數值。 1. 第一位數（或第一、二位數）表示如下類別號：1—碳素鋼，2—鎳鋼，3—鎳鉻鋼，4—鉬鋼，5—鉻鋼，61—鉻釩鋼，8—低鎳鉻鋼，92—硅錳鋼，93、94、97、98—鉻鎳鉬鋼。 2. 第二位數（類別號為二位數者無此項）表示如下鋼種或合金元素含量：碳素鋼：0—一般碳素鋼,1—易切削鋼，3—錳結構鋼。鉬鋼：1—鉻鉬鋼，3和7—鎳鉻鉬鋼，6和8—鎳鉬鋼，0、4、5—含Mo量不同的鉬鋼。鎳和鎳鉻鋼：用百分數表示平均含鎳量。鉻鋼：0—鉻含量較低，1—鉻含量較高。低鎳鉻鋼：6、7、8、1表示鎳和鉻含量一定，鉬含量不同。6表示鉬含量0.15～0.25，7表示鉬含量0.2～0.3，8表示鉬含量0.3～0.4，1表示鉬含量0.08～0.15。 3. 第三、四位數表示含碳量平均值，以萬分之幾表示。有些鋼號中間插入B或L：B—含硼鋼，L—含鉛鋼。末尾加「H」時，表示對淬透性有一定要求的鋼種。有些加前置字母「M」或「MT」：M—機械級，MT—機械用管材。 (四) 不銹鋼和耐熱鋼牌號表示方法這類鋼材主要採用AISI標準的編號系統，牌號由三位阿拉伯數字組成，第一位數表示鋼的類別。第二、三位數表示順序號。鋼的類別號：1—沉澱硬化不銹鋼，2—Cr-Mn-Ni-N 奧氏體鋼，3—CrNi 奧氏體鋼，4—高鉻馬氏體和低碳高鉻鐵素體鋼，5—低碳馬氏體鋼。 (五) ASTM/SAE工具鋼牌號表示方法 ASTM和SAE標准中工具鋼牌號由材料類別字母加數字順序號組成。例如A10、D7和F2等。其類別字母含義見本節英國部分中「英國和美國標准中工具鋼材料類別代號說明」。 (六) UNS編號系統 UNS是「UNFIED NUMBERING SYSTEM」（統一編號系統）的縮寫。這是由美國機動車工程師學會（SAE）和美國材料與試驗協會（ASTM）於1967年共同設計的一種簡便的編號系統，其目的在於代替或至少補充現行各標準的產品牌號系統。目前該編號系統已在SAE和ASTM標准中形成文件加以詳細說明。SAE標准號為J1086，ASTM標准號為E527，名稱為「金屬和合金編號推薦方法（UNS）」。UNS編號系統的編號方法是由一個字母和五位數字組成。 UNS編號系統使牌號的對照比較簡單明了，但並非各國所有的牌號都能在UNS編號系統中找到相同或相似的牌號。這是因為UNS編號系統基本上是反映美國的狀況，而且目前UNS編號數量還有限，加上各國在合金化物點、要求等方面情況各異，所以，美國以外的眾多外國牌號，尚不能在UNS編號系統中找出相同或相似的牌號。 UNS系統工分18大類，見下表。有色金屬和合金 黑色金屬和合金 A00001～A99999 鋁和鋁合金 C00001～C99999 銅和銅合金 E00001～E99999 稀土和稀土類合金 （細分18小類） L00001～L99999 低熔點金屬和合金 （細分14小類） M00001～M99999 其他有色金屬和合金 （細分12小類） N00001～N99999 鎳和鎳合金 P00001～P99999 精密金屬和合金 （細分8小類） R00001～R99999 活性和耐熱金屬與合金 Z00001～Z99999 鋅和鋅合金 D00001～D99999 規定機械性能的鋼 F00001~F99999 灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵 G00001～G99999 AISI和SAE碳素鋼和合金鋼 （工具鋼除外） H00001～G99999 AISI H-鋼 J00001～J99999 鑄鋼（工具鋼除外） K00001～K99999 其他鋼材和黑色合金 S00001～S99999 耐熱鋼和耐腐蝕（不銹）鋼 T00001～T99999 工具鋼 W00001～W99999 金屬焊料、葯皮焊條和管形電極 （按焊接熔敷金屬成分分類）
Ⅳ 第二相容易在什麼類型織構晶粒上析出
你要理解第二相（TiC）得意思：就是金屬在多相合金塑性形變過程中非基體相對位錯滑動所產生的影響 第二相析出一般用於鋼材,簡單的說就是對金屬內部結構微觀組織結構的微粒或者晶粒進行析出,辨別.因為這對鋼的質量影響很大的 你可以參考「材料熱處理學報 」
Ⅳ 材料學中相成分是什麼
熱熔膠（eva）。熱熔膠是一種不含水，不需溶劑的固體可熔性聚合物。在常溫下熱熔膠為固體，加熱到一定溫度後熔融，變成能流動而已有粘結性的液體。熱熔膠的種類很多，用於書刊裝訂的熱熔膠是聚乙烯醋酸乙烯酯。
熱熔膠的主要成分是以乙烯和醋酸乙烯在高壓下共聚而成的樹脂為基本樹脂，它決定了熱熔膠的基本性能。再加上提高粘結強度的增粘劑（松香）、膠液粘度及凝固速度調節劑（石蠟）和少量抗氧化劑（二叔了基對甲基苯釀之類的物質）以減緩熱熔膠的老化速度。熱熔膠主要用於書刊的無線膠訂聯動線，在裝訂線的膠鍋內將熱熔膠預熱後，塗刷到銑背打毛後的書志背上。
熱熔膠的主要特點是：
①小熱熔腔中不含水和溶劑。常溫下為固體，高溫時變為流動性良好的液體，不易燃。對人體無害；
②凝固速度快。離開膠鍋後7～30s即凝固，無需烘乾或加其它固化劑，完全適應高速自動化的要求，所以它已成為平裝無線膠廠聯動線的最好膠粘材料；
③熱熔膠可以粘結多種物質，尤其是多孔性的同質材料之間的粘結力更強，固化後的膠膜柔韌性好；
④熱熔膠可以重新加熱再使用，而且耐化學葯品性強。
熱熔膠不耐熱，軟化點低，使用熱熔膠時要採用治熱，使固體eva樹脂熔融。為了保證無線膠訂的質量，應當嚴格控制熱熔膠加工使用的溫度。正常的工作溫度在150～180℃，是書冊的最佳粘結溫度。預熱膠鍋的預熱溫度通常要低於工作溫度15～20℃。根據書芯的厚度和紙張的質量不同，上膠溫度也不同，書芯厚、紙質好的，膠液的工作溫度可以提高到175～185℃。膠液溫度越高，流動越快，當溫度超過200℃時，膠液便開始變色老化，凝固的時間變長，致使無線膠訂的粘結質量交差。
Ⅵ 鋼材的塑性夾雜、脆性夾雜是什麼含義對鋼材有什麼意義
塑性夾雜物 熱變形時該類夾雜物具有良好范性，沿變形方向延伸成條帶狀。屬於這類的有硫化物及 含量較低（40%~60%）的鐵錳硅酸鹽。
脆性夾物 熱加工時該類夾雜物形狀和尺寸都不變化，但可能沿加工方向成串排列或呈點鏈狀，屬於這類夾雜物的有Al2O3和Cr2O3。
非金屬夾雜物對鋼的強度、塑性、斷裂韌性、切削、疲勞、熱脆以及耐蝕等性能有很大影響。一般認為，夾雜物的成分、數量、形狀、分布以及在基體中的空間分布等影響鋼的性能。S.Ruddnik[26]指出，只有當非金屬夾雜物的尺寸小於1μm，且其數量少、夾雜物彼此之間的距離大於10μm時，才不會對材料的宏觀性能造成影響。當然，不同鋼種用途不同，對夾雜物的要求也不一樣，例如，不同鋼種和不同受力狀態時，夾雜物對性能無害的臨界尺寸是不同的。
（1）非金屬夾雜物對鋼的強度影響
夾雜物對鋼的強度的影響與顆粒尺寸密切相關。通過在燒結鐵中加入不同尺寸（0.01－35μm）、形狀（球形和稜角的）、比例（0－8%）的氧化鋁顆粒進行試驗得出[26]：室溫下，氧化鋁顆粒超過1μm時，使屈服強度和抗張強度降低；當夾雜物的含量很低時，對屈服強度的降低特別敏感。長谷川正義[27]向澆注的鋼流中噴射高熔點氧化物，研究了不同的氧化物顆粒直徑，體積比對常溫抗張強度的影響，結果表明：無論噴射氧化鋁或氧化鋯試樣，屈服和抗張強度都隨粒子體積比的增大而升高。另外，金屬斷裂時，裂紋不僅在基體中形成，而且也經常在夾雜物中形成，造成鋼的斷裂，Smith提出邊界夾雜物開裂的強度斷裂理論[28]。
（2）非金屬夾雜物對鋼的塑性影響
通常夾雜物對鋼材的縱向延性影響不大，而對橫向延性的影響卻很顯著。研究表明，高強度鋼的橫向斷面收縮率隨夾雜物總量的增加而降低。夾雜形狀對對橫向延性的影響更為顯著，隨著帶狀夾雜物的增加，橫向斷面收縮率明顯降低，這種帶狀夾雜物主要是硫化物。Funnell等[29]研究指出，夾雜物對鋼的高溫延性有很大影響，低碳鋼在奧氏體區延性大大降低，其原因是細小的第二相析出物（如AlN、TiN、Nb(C,N)等）能有效釘扎奧氏體晶界，從而降低延性。
（3）非金屬夾雜物對鋼的斷裂韌性影響
文獻[30,31]中指出，S及硫化物的含量增加降低鋼的各種韌性指標，鋼的斷裂韌性隨著夾雜物數量或長度的增加而下降。曾光廷等[31]研究了硫化物和氮化物夾雜對鋼的斷裂韌性的影響，並與Krafft模型計算值進行了比較，結果得出：對斷裂韌性的危害由小到大依次為VN→TiS→AlN→NbN→ZrN→Al2S3→CeS→MnS ；夾雜物含量與斷裂韌性大小呈線性反比關系，TiS對斷裂韌性沒有影響。一些研究工作討論了夾雜物作為裂紋根源的作用問題[29]，研究證明，鋼中的脆性夾雜物由於與鋼基體的熱膨脹系數不同，在夾雜物周圍容易產生內應力。
李代鍾[30]認為，為使鋼材具有良好的韌性和使韌性各向異性盡可能降低，對夾雜物的要求是：①夾雜物的體積分數盡可能低；②夾雜物分布均勻；③夾雜物要有緊湊的外形；④夾雜物的硬度最好為鋼基體的兩倍，以使夾雜物在熱加工時變形最小。