高氮钢应用
2019-03-15 10:05:15
目前, 高氮钢已经被认定为是发展高质量冶金技术的主要方向之一。随着人们对高氮钢优良性能的认识, 有关高氮钢的研制和生产得到了不断的进步和发展。通常情况下, 氮被认为是钢中的有害杂质之一。虽然常压下氮在液态钢中的溶解度很低, 但这些少量的氮却能导致钢材产生时效脆化, 于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术, 并还在不断地改进。然而, 在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素( 如Mn、Cr、V、Nb、Ti 等) 交互作用, 而赋予该钢种许多优异性能。例如, 提高奥氏体的稳定性,使钢的力学性能大大提高, 改善钢的耐腐蚀性等等。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。是应用极为广泛的材料，不锈钢在人们生产生活中随处可见。这种添加了铬、镍等元素的合金钢，出于提高抗腐蚀能力的需要，必须降低碳含量，而碳含量一低，强度就很难提高，这也限制了不锈钢作为结构材料的应用范围。有没有这样一种不锈钢，它既能减少贵重金属的添加量以节约成本，又能提高材料强度以扩大应用范围，还要有良好的抗腐蚀性能以减少维护成本并提高成品使用寿命？
2004年列入国家973计划的“提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究”项目已于2009年通过验收，该项目以提高冶金质量为基础，以材料学为先导，以延长钢的使用寿命为目标。主要成果有：设计并开发出低镍、高强度、低成本、高耐磨性、低磁甚至无磁的资源节约型不锈钢原型钢；在常压下利用现有冶金工艺流程冶炼并连铸出了氮含量达0.64％的高氮钢；研究开发出了经济型高强高韧亚稳钢。这些成果有利于提高我国钢铁企业的国际竞争力，拥有广阔的市场应用前景。
有，这种不锈钢的名字叫做高氮钢。上世纪70年代，世界上就已经有高氮不锈钢出现，用廉价的取之不尽的氮代替昂贵稀缺的镍，同时还提高了不锈钢的强度和抗局部腐蚀能力。阻碍氮作为合金元素广泛使用的主要因素是氮的加入问题，在大气压下氮溶解度非常低，加入很困难，由于加入量少，其有利影响不太明显，高氮钢的普遍生产方式是加压冶炼，需要特殊的生产设备，这就大大增加了高氮钢的生产成本并限制了它的产量。我国是钢铁生产大国，能不能使用现在通用的冶金设备在常压下炼出高氮钢？
根据高氮钢的性能特点，高氮钢应用由于其具有和目前大量使用的304不锈钢相当的耐蚀性能，并具有比304不锈钢高2倍的强度，且价格低廉，和304不锈钢相比具有很大的竞争优势，因此可以在部分领域替代304不锈钢。到目前为止，课题组重点将此原型钢推广应用于如下几方面：矿山开采和洗煤用耐磨蚀设备；高强度不锈钢紧固件；高强度建筑钢筋；防弹装甲。其中，采用原型钢制造出的煤矿洗煤用筛网，已成功应用于工业生产中，并表现出优异的耐磨蚀性能。经过与国家标准件产品质量监督检验中心的合作，已成功试制出M12螺栓，并准备进一步试制M20螺栓。一旦试制成功，并制定相应的技术规范，可广泛替代目前304不锈钢制造的紧固件，产生巨大的经济效益。
增氮金属锰粉
2019-02-13 10:12:44
含氮金属锰用于冶炼多组分合金钢，氮能进步钢的强度和塑性，氮是归于扩展奥氏体区的元素。因而，锰与氮能够替代不锈钢中许多牌号中的镍，如奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(1Cr18MnlONi5Mo3N)和节镍奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(OCr17Mn14Mo2N)等，可节镍60%以上。镍是一种稀疏的重金属元素，资源有限，且报价贵重，用金属锰或氮化锰代镍具有显着的经济价值，并且有杰出的市场前景。 氮气为双原子分子，氮原子由三对电子结合而成，构成三个共价键，其键能高达949.571J/mol ,远大于其他双原子分子的键能(如H2和O2)，因而氮分子的结构很安稳。化学功能不生动，很难与其他物质发作化学反响，但在高温下可取得满足能量，促使其共价键开裂。这样就可与某些金属、非金属反响生成氮化物。 氮在钢中的首要作用是固溶强化及时效沉积强化；构成和安稳奥氏体安排，其作用十倍于镍；改进高铬和高铬镍钢的微观安排，使之细密坚实，并进步强度；与钢中Cr,Al,V,Ti等合金元素化合构成氮化物，进步钢的强度、硬度、耐磨性和抗蚀性等。 关于晶粒粗大的低碳高铬钢，参加恰当的氮后，因为构成少数的奥氏体和存在许多细微的氮化物质点，将约束铁素体晶粒的长大，然后取得细晶安排，有利于进步钢的冲击韧性及改进其焊接功能。 以氮代镍可节省贵重的金属镍，然后大幅度下降出产成本。根据含氮锰的上述作用，往往在冶炼某些合金时需一起参加。独自参加时，锰极易氧化。氮因密度极小而不易参加，往往在冶炼某些合金时需一起参加，并且锰氮使用率较高。 由热力学数据及Mn-N系在常压下的平衡相图可知，纯锰在常压下与氮反响可生成Mn4N,Mn5N2,Mn3N2和Mn2N。构成氮化物的标准自在能与温度的联系如图1所示。由图1可知，在必定温度范围内构成氮化锰的△G值远小于0,因而氮化锰易于生成且安稳性好。由Mn-N二元相图(图2)可知，氮在FeMn中的溶解度随锰含量的添加而进步，可见金属锰氮化作用应该比铁好。
[next] 在Mn-N系中，除化合物外还存在固溶体，经测定氮在a锰中溶解度大约是0.15%，而在β-Mn中的溶解度要大得多。固溶体中含氮2.31%~3.26%时，固溶体的基体是Mn4N，含氮量为6.52%~9.22%时，固溶体的基体是Mn4N和Mn5N2，而含氮量为9.22%时，氮以化合物Mn5N2方式存在。 氮化锰的标准生成自在能(25℃)及Mn-N二元相图(如图2所示)。 氮化工艺:氮化锰的出产工艺首要有三种，用氮气或固态含氮物质使液态金属渗氮；使粉状固体金属粉末渗氮；用金属粉末和含氮物质(基钙)及粘结剂一起压块烧结渗氮。 使液态金属锰渗氮时，若氮气压力不变，则合金中氮的溶解度随温度的升高而下降。 当PN2=105Pa时，液态金属锰在1300℃时N2的溶解度为2.5%，而在1500℃时为1.6%。 液态金属锰中氮的溶解度随氮气压力的添加而增大。 俄罗斯学者曾主张在氮气压力为(8~18)x105Pa的炉内进行渗氮。 液态金属渗氮工艺办法的缺陷是含氮量很低。 固态金属粉末渗氮能够得到含氮量高的金属粉末或压块。但其渗氮速度由氮的分散改速度决议。因而，渗氮速度慢。除此之外，用此法制得的粉状金属密度小，氮不易被钢液吸收，只要60%~80%的氮被吸收。能够选用重熔法制取细密的含氮量高的金属锰再参加到钢液中。 20世纪70年代，前苏联黑色冶金中央研讨院和扎波罗什铁合金厂曾选用金属锰粉出产含氮金属锰，其进程如下： 金属锰粉放入一个圆筒型电炉里进行氮化。圆筒与水平线的夹角为三度，粉末占圆筒体积的7%~9%，氮气事前预热，金属锰粉含氮5%~6%；产品电耗1270kW·h/t，氮耗约500m3/t。 我国重庆大学与重庆三角滩锰业公司曾研讨过选用固态氮化办法出产氮化锰工艺。该工艺是在高温下使用气分化发生的氮对锰粉氮化而取得氮化锰，该项实验对锰粉粒度、氮化时刻和氮化速度等要素进行了研讨。实验结果表明，金属锰粉粒度对氮化进程影响很大，当温度高于600℃条件下，能够取得含N2量6.90%的氮化锰。 现在，国内外出产氮化锰多选用金属粉末固态氮化出产。南非是世界上氮化锰出产的首要国家。
碳化硅
2017-06-06 17:50:02
碳化硅（SiC）又称碳硅石、金钢砂、耐火砂，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。碳化硅的硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅（含SiC约85％）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化钨
2017-06-06 17:50:00
碳化钨粉(WC)是生产硬质合金的主要原料，化学式WC。全称为 Wolfram Carbide, 也译作tungsten carbide为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。熔点2870℃, 沸点6000℃，相对密度 15.63(18℃)。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。提炼方法: 用金属钨粉和炭黑为原料，按一定比例配成混合料，将混合料装入石墨舟皿中，置于炭管炉内或高中频感电炉中，在一定温度下进行炭化，再经球磨、筛分即得碳化钨粉。粗晶碳化钨分子式为WC，具有一些中、细晶WC粉不同的特殊性能和用途，尤其是高温WC具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等优点，广泛应用在地矿开采、石油钻探、车床加工等方面。硬度仅次于金刚石，价值极高。目前粗晶WC的生产方法主要有：1.钨粉高温碳化 高温长时碳化，可以使WC的晶格缺陷降至最低、微观应变最小，WC的塑性得到改善。这是目前国内的主要生产方式。碳化的温度不宜超过1800-1900℃，在超过1800℃，WC晶粒间易发生晶界融合长大，致使WC粒度分布不均。一些研究表明，降低原料钨的粒度，提高碳化温度，降低碳化时间，可以提高获得的WC品质。2.氧化钨掺锂盐的中温还原和高温碳化 该法原理为：通过加入添加剂，加速WO3还原过程中的挥发沉积速率，致使钨粉粒度在较低的温度下得以长大，用于钨粉长大的添加剂为锂盐，该法主要用于制取矿用合金和冷微模合金。3.添加钴、镍高温碳化 在钨粉配碳时加入少量钴、镍或它们的氧化物，可以改变碳化机理，提高碳化的速度，此种方法生产的粗晶WC的晶粒度受配钴量的影响极大，配钴量越大所得WC越粗。4.添加钠盐法 在APT中添加钠盐，然后在较高的温度下还原，可得粒度大于10μm的粗钨粉，再经高温碳化可得粗颗粒WC粉。该法还处于研究中，一些技术还不成熟。5 .APT快速锻烧快速还原法 此法的实质是将APT在850-1000℃下于氧化气氛中快速加热锻烧，然后在氢气炉中快速加热到1100-1300℃的温度下还原，用此种方法可制备粒度为25-36μm的钨粉。6. 卤化物沸腾层氢还原法 将钨的氯化物或氟化物在沸腾层中用H2还原。首先将H2和原始钨粉送入反应器底部，制成钨沸腾层，而卤化物蒸气由反应器上部通入反应器内，在给定的最佳温度下被H2还原成钨粉，并沉积在原始钨粉上，使原始钨粉逐渐粗化，定期有反应器内部卸出钨粉。用此种方法制备的钨粉粒度大于40μm。7.粗晶铝热工艺 通过高吸热反应使WC直接从钨精矿中生产出来，该法能生产高纯度、粗颗粒、大块、单相WC晶粒。8.钨精矿熔盐碳化法（气体喷射法） 首先在1050-1100℃的高温下，用Na2SiO3-NaCl熔盐将钨精矿分解，将所生成的Na2WO4-NaCl熔盐相同含有Fe、Mn、Ca的硅酸盐相分离，然后用甲烷喷入熔盐相中，生成粗晶WC。该法优点成本低，约为通常60%，缺点是杂质（Mo、Cr、Fe、Ni、Si）含量偏高，需要长时间的化学处理。
碳化硅板
2017-06-06 17:50:03
碳化硅板是民用
产业
中不可缺少的材料。碳化硅板导热性能好，热振稳定性高，高温下长时间使用不变形、不软化、不产生疏松膨胀，可保持碳化硅固有的高的热传导率，使用在高温窑炉上，作为隔焰板使用，可显著提高炉膛温度，节约能源、增加
产量
，提高经济效益。碳化硅板特点：1.耐火度高．2.导热性能好．3.膨胀系数小．4.强度高.5.超薄型，节能．碳化硅板适用于各种日用瓷、艺术瓷、中高档卫生瓷、磁性材料、建陶、砂轮等窑炉上，作为隔焰板、推板、棚板、支架、匣钵使用，应用于燃煤、燃气、燃油等各种工业窑炉中，也可作为内衬材料，及粉末冶金
行业
罐体材料使用。未来碳化硅板的应用会越来越广泛。
铬青铜
2017-06-06 17:50:12
铬青铜是指含有铬的青铜产品。青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。铬青铜产品中，最为主要的是QCr0.5铬青铜 QCr0.5铬青铜 牌号：QCr0.5 标准：GB/T 13808-1992 铬青铜特性及适用范围：铬青铜在常温及高温下（400℃）具有较高的强度及硬度，导电性和导热性好，耐磨性和减摩性也很好，经时效硬化处理后，强度、硬度、导电性和导热性均显著提高；易于焊接和钎焊，在大气和淡水中具有良好的抗蚀性，高温抗氧化性好，能很好地在冷态和热态中承受压力加工；但其缺点是对缺口的敏感性较强，在缺口和尖角处造成应力集中，容易引起机械损伤，故不宜作整流子片。 铬青铜应用举例：制作工作温度350℃以下的电焊机电极、电机整流子片以及其他各种在高温下工作的、要求有高的强、硬度、导电性和导性的零件，还可以双
金属
的形式应用于刹车盘和圆盘。 铬青铜化学成份：铜 Cu ：余量 镍 Ni：≤0.05 铁 Fe：≤0.1 铬 Cr：0.4～1.1 注：≤0.5(杂质) 铬青铜力学性能： 棒材的纵向室温拉伸力学性能 铬青铜热处理规范：热加工温度900～950℃;淬火温度950～1000℃水冷;l回火温度400～450℃。想要了解更多关于铬青铜的资讯，请继续浏览上海
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锌铬涂层
2017-06-06 17:50:12
锌铬涂层的应用范围很广，它不但可以处理钢、铁、合金，还可以处理烧结
金属
，及特殊的表面处理。锌铬涂层所涉及到的
产业
、
行业
也相当多，并正在进一步开发过程中。* 汽车摩托车。由于是高速运行车辆，其零部件要求稳定性好、防热、防潮及防蚀性能高。因此，锌铬涂层技术在汽车摩托车方面有着极广泛的应用前景。许多外国车商对配套零部件都提出了锌铬涂层技术的要求 。* 电器电子。家用电器、电子产品、通讯器材等高档产品的零部件、元器件、配套件等，由于其
价格
高，所以对产品的质量要求也高，过去使用电镀锌的办法，质量低且达不到要求。而改用锌铬涂层工艺技术后，质量、寿命提高了，
市场
也扩大了。* 地铁隧道。地铁和隧道都处于地下，环境阴暗潮湿，通风较差，道轨、螺丝、螺栓及
金属
件极易生锈，锌基铬盐技术则可以有效解决这一问题。北京地铁目前有许多零件，就是采用的锌铬涂层技术。* 高速公路、桥梁、高架路。高速公路档板、高架路、桥梁的
金属
结构件，特别是
金属
紧固件，由于长期处于室外日晒雨淋，很快就会发生锈蚀现象，不但每隔二三年就要敲铲油漆，而且会降低安全系数。关键的结构件和紧固件如果采用锌铬涂层技术涂覆处理，不但安全可靠，而且美观持久，起码二三十年不用维修油漆。* 输配供电。高压输配电、城市供电，除供电电缆外，都处于室外高空，不但日晒雨淋，而且还受环境污染，维护保养任务十分繁重。高压输电线路的铁塔、电杆的横担、撑铁夹箍、弯头、螺栓、钢帽、变压器上的油箱、紧固件等如果都采用锌铬涂层涂覆处理，虽然一次性投入较大，成本较高，但是美观耐用，其优异的耐蚀性，节约了大量的长年维修费用。* 五金工具。小五金、手工具、螺丝、螺帽、垫圈等
市场
消耗量相当大，但过去大都采用电镀的工艺处理，一两年就生锈了，影响外观和质量。如果采用锌铬涂层的工艺处理，不仅美观耐用，而且不生锈，成本增加也不多，肯定会受到用户的欢迎。 除以上举例的几个
行业
外，市政工程、机械电机、铁路码头、造船修船、建筑装潢、航天航空、海洋工程、地质钻探、石油化工、农业科技、生物工程，医疗器械等，都在开发利用锌铬涂层技术。锌铬涂层还包括水性锌铬涂层，水性锌铬涂层的加工有一整套完整的工艺流程，在加工过程中必须严格按照工艺操作才能保证涂层的加工质量。为了提高生产效率和涂层质量，加工流水线的设备也必须适应加工工艺的要求。想要了解更多关于锌铬涂层的资讯，请继续浏览上海
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铬锆铜
2017-06-06 17:50:05
铬锆铜（ Cr:0.25-0.65， Zr:0.08-0.20）。 硬度：HRB78-83，导电率：43ms/m，软化温度：550℃。铬锆铜具有较高的强度和硬度，导电性和导热性，耐磨性和减磨性好，经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高，易于焊接。广泛用于电机整流子，点焊机，缝焊机，对焊机用电极，以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好。 铬锆铜的品质要求： 1.电导率测量用涡流电导仪，测三点取平均值 ≥44MS/M； 2.硬度以洛氏硬度标准， 取三点取平均值 ≥78HRB； 3.软化温度实验，炉温 550℃ 保持两小时后，淬水冷却后与原始硬度比较不能降低15%以上。 对铬锆铜化学成分和机械性能的分析：
铬锆铜
2017-06-06 17:49:59
铬锆铜（CuCrZr）化学成分（质量分数）%（ Cr:0.25-0.65， Zr:0.08-0.20）硬 度（HRB78-83）导电率 43ms/m 软化温度 550℃ 特点：具有较高的强度和硬度，导电性和导热性，耐磨性和减磨性好，经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高，易于焊接。广泛用于电机整流子，点焊机，缝焊机，对焊机用电极，以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好。 铬锆铜有良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接时电极损耗少，焊接速度快，焊接总成本低，适合作为熔接焊机的电极有关管件，但对电镀工件表现一般。 应用：此产品广泛应用于汽车、摩托车、制桶(罐)等机械制造工业的焊接、导电嘴、开关触头、模具块、焊机辅助装置用各种物料。 规格：棒材、板材规格齐全，并可根据客户要求定制。 品质要求： 1.电导率测量用涡流电导仪，测三点取平均值 ≥44MS/M 2.硬度以洛氏硬度标准， 取三点取平均值 ≥78HRB 3.软化温度实验，炉温 550℃ 保持两小时后，淬水冷却后与原始硬度比较不能降低15%以上 物理指标：硬度: >75HRB,导电率：>75%IACS，软化温度：550℃硬度：具有良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接时电极损耗少，焊接速度快，焊接成本低，适合作为熔接焊机的电极及有关管件，由于直立性比较好，也常作为花机打薄片用。
钢的氮化及碳氮共渗
2019-03-12 11:03:26
钢的氮化及碳氮共渗 钢的氮化（气体氮化）概念：氮化是向钢的表面层进入氮原子的进程，其意图是进步表面硬度和耐磨性，以及进步疲劳强度和抗腐蚀性。它是使用气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面构成氮化层，一起向心部分散。氮化一般使用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精细齿轮、机床主轴（如镗杆、磨床主轴），高速柴油机曲轴、阀门等。氮化工件工艺道路：铸造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。因为氮化层薄，而且较脆，因而要求有较高强度的心部安排，所以要先进行调质热处理，取得回火索氏体，进步心部机械性能和氮化层质量。钢在氮化后，不再需求进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850）及耐磨性。氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火比较，变形小得多钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层一起进入碳和氮的进程，习惯上碳氮共渗又称作化。现在以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）使用较是广。中温气体碳氮共渗的首要意图是进步钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其首要意图是进步钢的耐磨性和抗咬合性。
氮化铬硅
