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弹簧钢(GB1222-84):弹簧钢是用以制造弹性元件的钢种。弹簧和弹性元件主要利用其弹性变性吸收与储存能量,达到缓和震动、冲击或使机件完成某些动作的目的。其主要类型有板簧,螺旋掸簧,扭力弹簧,广泛在飞机、汽车、拖拉机、铁路车辆等起重运输机械以及仪器仪表、家用电器等方面。弹簧主要是在冲击、震动或长期均匀的周期交变应力条件下工作,因此要求弹簧钢具有高的屈服强度。尤其要求有较高的屈强比(屈服强度与抗拉强度之比),与
弹性高的疲劳强度、一定的韧性和塑性。对特殊用途的弹簧,如电器仪表中的弹簧要求有较高的导电性,在高温和腐蚀性介质中工作的弹簧,还要求有较高的耐高温耐腐蚀性能。此外弹簧钢还应有良好的表面质量。
弹簧钢按成分分为碳素弹簧钢、合金弹簧钢。碳素弹簧钢含碳量为0.62-0.90%,,其它成分与优质碳素结构钢基本相同,合金弹簧钢含碳量一般为0.46-0.74%,此外还含有硅、锰、铭、钒、钨、钼、硼等元素,不锈弹簧钢主要用于在腐蚀介质中工作的弹簧(参见不锈耐酸钢)。
滚动轴承钢简称轴承钢,是用来制造各类滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。滚动轴承用来作为各种机器旋转轴的支座,承受轴上径向或轴向载荷,支持轴的旋转及保持轴工作时的度和灵敏度。轴承在工作时承受着高压而且集中的周期性交变载荷、滚珠与轴承套圈之间的接触面积小。受力集中,有很高的接触应力,还有一定的摩擦。因此,要求轴承钢具有高而均匀的硬度和耐磨性、高的弹性和疲劳强度,足够的韧性和淬透性,同时在大气或润滑剂中具有一定的耐蚀能力。
金属材料的密度直接关系到由它制成的机械设备‘工程结构的质量和体积的大小。某必速班转的零件,航空、肮人设备制造等,都安求尽量减轻其质量。一些高强度的轻合金,台盆、钦台金等甲就由)·其密度小大的优越性二在金属材料供应和销售中,经常银据金属材料的密度柬计算其质量,即质量=密度、体积这样算出来的质量称为理论重量。
物质山固态转变为液态时的温度,称为熔点。不同的金属有不同的熔点。例如,钢的熔点为1400-1500℃,铝的熔点为658℃。金属材料的熔点是铸造、焊接、热镀、配制合金时必须考虑的重要因素,与盆属的应用有很大关系、例如,制造电器保险丝,印刷台余等人多采用招、锡等配制的低熔点合金,而熔点较高的合金,常用来制造机械零件、结构件,电灯丝及电炉加热元件等。
导热性:金属传导热量的能力,称为导热性·湘的导热性愈差、焦加热或冷却时,零件的表面和内部的漏赘就愈人.山此而产生的内应力就愈大,就越容易发生裂纹;反之,导热性好的金属就不易开裂。纯金属的异热性较合金好,导热好的金属如铜扔及其介金,常用来制造散热器、热交换器等零部件。
热膨胀性:一般金属材料,在受热时体积都要张尺‘即几何尺寸要伸长,称为热膨胀性.通常用膨胀系数表示。一有些机械零部件,如内燃机的活寒与缸套的间隙很小,既要保证活塞在缸套内作往复运动又要保证气密性,因此活塞和缸套材料的热膨胀性要相近,以免活塞卡死或漏气。又如精密仪器或精密机床,为了保持高度的情确性,具零件必须采用膨胀性很小的材料来制造。另外,不同金属焊接时,也要考虑他们的热膨胀性足否相近,如相差较人,焊接后会导致变形或损坏。
抗氧化性,是指金属抵抗高温气体腐蚀的能力,也属于金属抗蚀性能的范畴。在高温下工作的零件、构件,如为燃机阀门、加热炉炉门等,必须具有良好的抗氧化性。
抗蚀性:抗蚀性又叫做耐蚀性,是指金属材料抵抗周围介质腐蚀作用的能力,金属抗蚀性好,就不易受到周围介质的作用而发生质量上的变化,表现出稳定的化学性能,因此又叫做化学稳定性。根据腐蚀的种类不同,杭蚀性可分为抗较化性、耐酸性等。一般来说,钢铁的抗蚀性不如有色金属。但是,不同有色金属的抗蚀性不同,同一种有色金属的抗蚀性的好坏,也因周围腐蚀介质的种类不同而异。抗蚀性,是在不同介质作用下的零件和构件选用金属材料的重要依据。
力学性能:金属材料在外力作用下的表现出来的各种特性,如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。弹性:金属材料受外力作用发生了变形,当去掉外力后,恢复原来形状和尺寸的能力称为弹性。金属材料弹性的好坏,是通过弹性极限,比例极限来反映的。金属的弹性,对制造弹性零部件具有重要意义。
塑性:金属材料在外力作用下产生 变形(指去掉外力后不能恢复原状的变形)。但不会被破坏的能力,叫做塑性。塑性用伸长率、断面减缩率表示。金属的塑性与变形方式有关.例如,有此金属在受拉伸变形时要发生破坏,但受挤压或模锻时可不发生破裂。金属的塑性是进行压力加工,冷弯工艺等必须考虑的重要因紊。另外.适当的塑性对提高金属结构的可靠性十分重要。
沸腾钢板是由普通碳素结构钢沸腾钢热轧制成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢,只用一定量的弱脱氧剂对钢液脱氧,钢液含氧量较高,当钢水注人钢锭模后,碳氧反应产生大量气体,造成钢液沸腾,沸腾钢由此而得名。
沸腾钢含碳量低,由于不用硅铁脱氧,钢中含硅量也低(Si<0.07).沸腾钢的外层是在沸腾所造成的钢液剧烈搅动的条件下结晶的。由干选择结晶的结果,表层纯净、致密,表面质量好,因而沸腾钢有很好的塑性和冲压性能。沸腾钢没有大的集中缩孔,切头少、成材率高,而且沸腾钢生产工艺简单,铁合金消耗少,钢材成本低,沸腾钢板大量用于制造各种冲压件、建筑及工程结构及一些不太重要的机器结构零部件。
沸腾钢心部杂质较多,偏析较严重、组织不致密,力学性能不均匀,钢中气体含量较多,韧性低,冷脆和时效敏感性较大,焊接性能也较差。故沸腾钢板不适于制造承受冲击载荷,在低温条件下工作的焊接结构及其他重要结构。
镇静钢板是由普通碳素结构钢镇静钢热轧制成的钢板。镇静钢是脱氧完全的钢,钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝等进行充分脱氧,钢液含氧量低(一般为0.002一0.003%),钢液在钢锭模中较平静,不产生沸腾现象。镇静钢由此而得名。
在正常操作条件下,镇静钢中没有气泡,组织均匀致密;由于含氧量低,钢中氧化物夹杂较少,纯净度较高,冷脆和时效倾向小;同时,镇静钢偏析较小,性能比较均匀,质较高。镇静钢的缺点是有集中缩孔,成材率低,价格较高。因此镇静钢板主要用于低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求较高强度的构件。
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