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钢的家族

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 钢铁
上面我们已经知道了钢的一般生产过程,但在现实中人们并不总是这样生产一种品质单一的钢产品。现代社会,由于各种领域需要有各种不同的能适应特定环境和状态的钢产品,这就促使人们去生产各种具有不同特性、不同用途的合金钢,人们一般把它们叫做特种钢。 通常我们使用

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上面我们已经知道了钢的一般生产过程,但在现实中人们并不总是这样生产一种品质单一的钢产品。现代社会,由于各种领域需要有各种不同的能适应特定环境和状态的钢产品,这就促使人们去生产各种具有不同特性、不同用途的钢的家族合金钢,人们一般把它们叫做特种钢。

通常我们使用的金属材料大都不是纯金属,而是一种金属与其他非金属或金属形成的合金,它们往往有更为优越的性能。特种钢也是由于这个原因而生产发展的。

合金钢其实在很远的古代就产生了。相传春秋时期,一个名叫干将的铸剑师与他的妻子莫邪,给吴王阖庐铸造了两把宝剑。这就是传说中的干将、莫邪两把宝剑,据说十分锋利,现代人估计它们肯定是合金钢铸就的。1976年,我国出土的春秋晚期的一把宝剑就证实了这种推测,这把剑至令不锈。经化学分析证明了,这是含碳0.50%的碳钢。

但是在古代,人们并不知道为什么会产出这样的钢,只是因为在炼钢时偶然的发现会产生这样的效果,就把它作为一种生产经验和技术无意识地加以实践。在今天,我们已经掌握了炼钢的技术,可以对钢生产的种种元素进行控制生产,所以人们就根据不同的目的有意识地生产出了各种合金钢。

 到今天,钢已形成了一个庞大的家族。在现代国家中,一个国家钢铁厂生产合金特种钢的技术水平和质量已经成了这个国家现代化水平高低的标志。

合金特种钢按化学成分来说,总的分为碳素钢和合金钢,也就是这个庞大家族的两个嫡系家族。

碳素钢基本上是铁与碳的合金。在这个家族,按含碳量的多少,又分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三个小家族。每个小家族里也是兄弟众多,只好按它们的排行来称呼它们。例如,名叫45号的钢,就是指含碳约为0.45%的碳素钢;名叫20号的钢,就是指含碳约为0.20%的碳素钢。

合金钢是指含碳外,还含有一些其他合金元素(如硅、锰、铬、镍、钒、钛、钼等等)的钢。合金钢这个家族,按合金元素含量的多少,也分为高合金钢,中合金钢和低合金钢三个小的家族,它们各自的合金元素量大致如下:

高合金钢:含各种合金元素总量>10%

中合金钢:含各种合金元素总量3.5~10%

低合金钢:含各种合金元素总量<3.5%

在各个小家族内,又按含合金元素的不同分为锰钢、钼钢、硅钢、铬钢、镍铬铜、硅锰钢等等。但即使同一种钢,为了区分,也用其含合金元素含量来表示。如40%Cr钢即含铬量约为0.40%的合金钢,42%Mo钢即含钼量约0.412%的合金钢。

合金钢由于增加了某种元素含量,引起了钢化学组成和结构上的改变,从而具有了某方面的优良性能。

在工业界闻名遐迩的锰钢,具有很强的耐磨性,含锰大于10%的高锰钢,可用于制造拖拉机履带和破碎机、车轴、齿轮、坦克的装甲材料;以耐高温而著称的钨钢,是制造金属切削工具的好材料;具有良好电磁性能的硅钢(含硅量在1~5%),常用作硅钢片,是制造电器、电机所不可缺少的;我们日常生活中常见的精光四射程亮的不锈钢具,是含铬在12%以上的高铬钢或镍络钢,用它来制造医疗器械,化工设备和生活用具合金钢家族的成员数不胜数,它们都在各自的领域显示了非凡的才能。

我们知道了钢的这么多的长处,我们说在一个国家中钢生产的品种、质量往往是一个国家现代化技术综合水平的标志。近年来,我国的钢产量增长迅速,到1996年中国向世界宣布,中国钢产量超过亿吨,居世界第一,但同时我们也要知道,我国的钢产品种类较为单一,许多特种钢还不能生产,这说明了我国铜铁工业还需要提高现代化技术水平,真正地成为一个现代化钢铁强国的工业生力军。

(责任编辑:化学自习室)
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