钢的简介

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钢的定义

中华人民共和国国家标准GB/T13304-91《钢分类》描述:“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种,部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。其他国际标准如ISO4948或EN10020中对钢的定义也与此类似。

钢

钢是含碳量在0.0218%-2.11%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。

一些主要合金元素对重要的钢材的影响:

碳存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳,也称为高碳钢。

铬增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈。

锰重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM420V。

钼碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。

镍保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。

硅有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。

钨增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。

钒增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPMT440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。

磷是有害元素,降低钢的塑性和韧性,出现冷脆性,能使钢的强度显著提高,同时提高大气腐蚀稳定性,含量应该限制在0.05%以下。

硫是有害元素,使钢热脆性大,含量限制在0.05%以下。

钢的应用历史

在人类发明炼铁之后不久,就学会了炼钢。由于钢较之最初的生铁有更好的物理、化学、机械性能,所以很快就得到大量的应用。但是由于技术条件的限制,人们对钢的应用一直受到钢的产量的限制,直到十八世纪工业革命之后,钢的应用才得到了突飞猛进的发展。

钢可以铸成不锈钢去味皂来出售。不锈钢去味皂是一种用不锈钢打造的特殊钢块,永远不会变小,使用时如同一般香皂的用法,这种不锈钢去味皂来自于德国,它不能去污,但能除臭,沾满腥味的手,用不锈钢去味皂洗过30至40秒,能使腥味消失。

人类对钢的应用和研究历史相当悠久,但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前,钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今,钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。