关于钢材的论文

耐热钢[1][2]在高温条件下，具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件heat-resisting steels在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅 这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2％时，强化效果最好。镍、锰 可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌 是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮 可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀土 均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。类别 耐热钢按其组织可分为四类：珠光体钢 合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5％。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。典型钢种有：16Mo，15CrMo，12Cr1MoV， 12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。马氏体钢 含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。铁素体钢 含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。奥氏体钢 含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型钢种有 1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。生产工艺冶炼 耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。铸造 某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。热处理 珠光体热强钢通常经正火或调质后使用；马氏体耐热钢用调质处理，以稳定组织，得到良好的综合力学性能和高温强度。铁素体钢不能通过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力，可在650～830℃进行退火处理，退火后快速冷却,以便迅速地经过475℃脆性温度范围。奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。[编辑本段]耐热钢焊接工艺1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求按工作条件分为两大类：一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管具有特点：1 有较高的室温强度通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据，要求有较大的σs和σb良好的韧性性能材料需具有足够的韧性防止脆性断裂，在考虑强度的同时也不能忽略韧性，(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。压力容器用钢的冲击韧性要求冲击韧性值αk(N·m/cm2)20℃ -40℃>=60 >=35(2)还需要考虑时效韧性时效就是钢材经冷加工变形后，在室温或较高温度下，冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃，冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段，相应两种防止断裂方法(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生，要求如上表所示(2)选用韧性更高的材料，以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值，例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时，要高17℃3 较低的缺口敏感性制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹4 良好的加工工艺性能和焊接性能由于焊接热循环作用，会(1)降低热影响区材料的韧性、塑性(2)在焊缝内产生各种缺陷其中(1)、(2) 均会产生裂纹在选材料时需考虑(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)(2)适当的焊接材料和焊接工艺(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%，合金钢δs不低于14%)(4)良好的低倍组织(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)二、用以制造高温承压元件的钢管1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性通常以持久强度为设计依据，保证在蠕变的条件下安全运行2 具有良好的高温组织稳定性长期高温下不发生组织变化3 具有良好的的高温抗氧化性要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a4 具有良好的加工工艺性要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性2. 锅炉与压力容器用钢的分类一、工作温度低于500℃的钢材碳素钢和低合金结构钢1 铁素体-珠光体结构钢屈服强度σs为300-450MPa16Mn，15MnV，15MnVN加入合金元素，固溶强化，结晶强化作用2 低碳贝氏体类型钢屈服强度σs为500-700Mpa14CrMnMoVB延缓奥氏体分解，得到贝氏体，增加强度3 马氏体型调质高碳钢屈服强度σs为600Mpa以上18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火，有良好的低温韧性二、工作温度高于500℃的钢材低合金热强钢和奥氏体不锈钢1 低合金珠光体热强钢15CrMo和12Cr1MoV，结晶强化，沉淀强化2 低合金贝氏体热强钢12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB，特点：合金数量多而量少，高温强度高，抗氧化性强3 奥氏体不锈钢18-8型铬镍奥氏体不锈钢：1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti，高温强度高，抗氧化性强，且具有很高的韧性和较好的加工工艺性3. 碳素钢一、碳素钢中主要成分对性能的影响1 碳的影响碳增加，强度增大，塑性减少，可焊性变差，时效敏感性降低2 锰的影响脱氧(FeO)脱硫，改善热加工性能3 硅的影响脱氧4 硫的影响热脆性5 磷的影响冷脆性6氧的影响降低强度、塑性7 氮的影响提高强度、硬度，降低塑性8 氢的影响氢脆二、碳钢的分类化学成分：高(含碳量在于0.65%)、中(含碳量0.25-0.65%)、低碳钢(含碳量小于0.25%)用途：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢1 普通碳素结构钢甲类钢：按机械性能供应(A)，钢板，角钢等2 优质碳素结构钢按机械性能和化学成分供应含碳量低：钢板、容器、螺钉、螺母含碳量中：齿轮、轴含碳量高：弹簧、钢丝绳3 碳素工具钢(T)高硬度和耐磨性，制造刀具、量具、模具三、锅炉与压力容器常用碳素钢承压元件主要使用低碳钢，因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好(1) 优质碳素结构钢10号和20号无缝钢管20号钢含碳量比10号钢多一倍，强度高，屈服极限σs和强度极限σb高20%，时效敏感性低，多采用20号钢(2) 专用碳素钢A3g A3R 15g 20g，冲击韧性好，金属表面和内部缺陷少4. 普通低合金结构钢低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的，它的含碳量较低，多数小于0.2%。其组织多数仍为F+P。由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度，并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。低合金钢可轧制成各种钢材，如板材，管材，棒材和型材等。它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁，高压锅炉，大型容器，汽车，矿山机械及农业机械等。大型化工容器材料采用16MnR，生量比碳钢可减轻1/3。用15MnV制造球形贮罐，与碳钢相比节省45%。焊接5. 低合金热强钢在原油加热，裂解，催化设备中，常用到许多能耐高温的钢材。如裂解炉管，要求承受650～800℃高温。20号钢在540℃下于氧化性气体中，因氧化强度只有50MPa。因为石墨化。常用的抗氧化钢——Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr17Ti,Cr25Ni2热强钢——12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni206. 不锈耐酸钢是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称，铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件，如轴，活塞杆，阀件，螺栓，浮阀等0Cr13,Cr17Ti F组织，有良好塑性铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢有较高的抗拉强度，较低屈服点，极好的塑性和韧性，焊接性能和冷弯成型性能好，用来制造贮罐，塔器，反应釜，应用最广。7. 低温用钢深冷分离，空分，液化气贮罐低温使用。低温钢平均含碳量0.08～0.18%，单相F组织，加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N等元素改善钢的综合机械性能。常用低温用钢1) 低合金低温用钢16MnDR -40℃ 机械性能优于一般低碳钢2) 镍钢2.25% -60℃3.5% -100℃9% -200℃3) 高锰奥氏体钢15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素，Al作为稳定A的元素。4) 铬镍奥氏体不锈钢18-8奥氏体不锈钢国外低温设备用钢，以高铬镍为主，其次用镍钢，铜，铝。

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《钢铁是怎样炼成的》论文保尔，一个活生生的、有血有肉的热血青年。在战乱的时期，他没有选择逃避，而是选择了最有利的办法——抗战！在富人面前，他没有卑躬屈膝，他选择挺起胸膛，让别人知道——穷人不是好欺负的。贫贱不能移！在暴力面前，他没有低下他的头，他选择直面强暴，让别人知道——穷人也有尊严。威武不能屈！有时，我好羡慕保尔他们两兄弟，无时无刻都是那么的团结，没有一点破绽。即使是与自己的利益相冲突或者是关系到自己的生命。保尔，生在一个温馨的家庭，交到了真挚的友谊，拥有此志不渝的爱情，也算是不枉此生了吧，但，你有没有想过，保尔为什么有这样的“成就”呢？我想，那是因为他的人格魅力，他拥有“钢”一般的意志、精神。在保尔被瓦西里神甫赶出学校之前，他和神甫的冲突就不断的发生，不是因为上次妈妈求情，保尔一早就被人赶出校门了，自从那次以后，神甫就一直想找个机会赶保尔出去学校，好让自己痛快一翻。而今次正好是机会，谁也不能怪，怪的就怪自己和神甫结怨了吧，大家一起干这件事，谁也没有事除了保尔，这次应该是“公报私仇”吧，不然哪能轮到保尔选中呢，他一向都很倒霉的。就算是他倒霉吧，妈妈也总算帮他找了一份工作，暂时安身吧。谢廖沙也算有点人性，在这时候，还能去安慰一下保尔，也不失为一个死党吧。有了谢廖沙的安慰，保尔也安了心，放心去闯出属于他的世界。在保尔用心工作的时候，一起工作的阿姨和同年人跟保尔也相处得很好，不过，晴天的日子总是短暂的，就在这时候，一起工作的一些工人就眼红了，觉得保尔是来抢他们饭碗的，就四处刁难保尔，好让保尔知难而退。这时候，力量的象征--阿尔焦姆出现了，他为了维护弟弟的利益，他那沙煲般大的拳头就落在那帮人身上了。最后，保尔的利益被维护了，但，阿尔焦姆却被控告伤人送进了监狱。如果说阿尔焦姆这样做值得吗？为什么？那是简单得不得了事了，就因为保尔是他的弟弟，两兄弟有困难的时候就应该挺出胸膛，告诉他，我们不是好欺负的！在保尔被送进监狱的时候，遇到了一个同年人，那是一个很漂亮的姑娘，她的每一处都深深地吸引着保尔。那个姑娘是被迫害送进监狱的，那些无耻的官兵迫害，他们想强暴她。但是，他们失败了，他们受到了姑娘的誓死反抗，最后她被送进来了。姑娘在和保尔交谈的时候，发现保尔是一个正人君子，她知道，如果过了今晚，她就会被那些可恶的官兵强暴，她宁愿把身体交给保尔也不愿被官兵玷污了她的身体。面对诱人的双唇、丰满的双乳保尔失去了力量，那是无法阻挡的诱惑，但是，当她靠近的时候，保尔没有失去理性，而是拒绝了她，保尔想到冬妮亚，就无法接受别的一切，包括这诱惑。第二天，姑娘被送走了，她的眼里充满了水晶般的液体，既包含着失望又包含着绝望，那眼神使人难受，但是，保尔更不能背弃对冬妮亚的承诺，因为冬妮亚才是保尔的唯一。坐怀不乱，足以看出保尔对爱情的那种坚贞，这是值得让我们现代人借鉴的。我看《钢铁是怎样炼成的》不是多，只是看了几章，但是我已经知道，保尔将影响我的一生，他给我印象总是那么伟大，就像是一座人生的灯塔，照亮了我的人生，帮我拨开了人生的迷雾，引导着我的前行。我读了《钢铁是怎样炼成的》这本书，书中的主人公——保尔使我油然而生敬意。保尔被老师神甫赶出学校后，在一次偶然的相遇中，他与冬妮亚结为朋友。他在装配工朱赫来的引导下，懂得了布尔什维克是为穷人争取解放的革命政党。他依依不舍得告别了冬妮亚，逃离了家乡，加入了红军，成为了一名坚强的布尔什维克战士。但是他的身体状况每况俞下，右腿变成残废，脊椎骨的暗伤也越来越严重，最后终于瘫痪了。但他并没有不此而沮丧，而且开始了他的艰难的写作生涯，从此有新生活的良好开端。我非常敬佩保尔不畏病魔侵扰和不怕命运挫折的百折不挠的革命精神。他时刻都在为革命事业而奋斗。他有一次不幸染上了伤寒，他凭他那坚强的毅力，奇迹般地从死亡线上走了回来了，重新义无反顾地走向火热的工作岗位。最使我感动的是下面的故事。索络面卡区的团组织几乎全部全上阵了。团省委去了三个人——杜巴瓦、潘克拉托夫和保尔。这三个人是朱赫来同志亲自选定的。铁路抢修工作开始了，谁也没想到条件会有那么艰苦，寒冷的秋雨浸透了人的衣衫，沉甸甸、冰凉凉的；四周荒凉一片，几百个人晚上只能睡在四间破房子里的水泥地板上，穿着淋湿了而又沾满泥浆的衣服，紧紧地挤在一起，尽量用对方的体温取暖。早上，大家喝点茶就去干活，午饭天天是素扁汤和一只煤球一样的黑面包。但他们凭着对革命事业的无限忠诚和坚强的革命毅力，出色完成了任务。我想，我国的创业者和建设者与他们的情况也有惊人的相似之处。今天我们的幸福生活是无数辛劳的劳动者和革命者用血汗换来的，来之不易，我们一定要好好珍惜今天的美好生活，好好学习，练好本领，为将来把我们的祖国建设得更加美好而努力奋斗。自从读了《钢铁是怎样炼成的》这本书，让我明白了，毅力也是成功之本，是一种韧劲，是一种积累。荀子有云：“锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。”毅力，它的表现往往是一个人在挫折中所展示的一股力量，有了毅力，人们就不会向挫折和困难低头，而会更坚强地去面对。这本书主要写了主人公保尔柯察金小时候的生活十分艰苦，不是被母亲责骂，就是受神父冤打。但他凭着毅力，仍然坚持生活，并立志要从军。保尔柯察金长大后，终于实现了他的志向——当一名军人。从军期间，受到了老一辈的栽培和教育。自身又长期实践，他凭着毅力，在劳动、战斗、工作各方面刻苦学习和严格要求自己，终于锻炼成具有崇高理想、坚毅的意志和刚强性格的革命战士。他把整个生命和所有精力毫无保留的地奉献给世界壮丽的事业——为人类的解放而斗争，努力使世界和平！这种精神是多么可贵啊！如果保尔柯察金没有凭着毅力，他怎么会炼成一个有崇高理想、坚毅的意志和刚强性格的革命战士呢？读了这本书，我才领悟到：一个人的毅力是对他的一生是有很大影响的。就拿这本书的主人公来说吧，他一生的命运非常坎坷，然而他凭着什么让自己活下去呢？是毅力，是毅力给了他无穷的力量，像他这样，十几岁就立足沙场，奋勇杀敌，在沙场上，他被砍了好几刀，仍然大难不死，为什么呢？还是因为毅力，年轻的他后来疾病缠身，但他依然忘我的工作着，有休假的机会仍然工作着，毅力真是一种锲而不舍的精神啊！生活在我们这个时代，遇到困难，只要勇敢地去面对，我们就会发觉，我们也是有毅力的。人的一生很精彩，有着酸甜苦辣，也有离别时的伤心，不然，怎么会有重逢时的喜悦呢？在我们的人生中，要想一步登天，那永远是不可能的——从古自今，有哪一个名人志士是一步登天的呢？没有，他们都是在挫折中锻炼了自己，使自己成为千古佳话。我们不要以为当一名作家写书是一件很简单的事，因为在写书的过程中往往会遇到挫折和困难，只有这坚强的毅力才能够克服这困难和挫折。例如：马克思写《资本论》用了40年的时间，李时珍写《本草纲目》用了30年，司马迁编《史记》历史用了20多年……古今中外，有谁能够一步登天呢？毅力也需要坚持，在坚持的同时也需要毅然断然的决断，正所谓“当断不断，反受其害”。有毅力的人面对考验能断然初之，又有利于持之以恒。为什么说毅力也是成功之本呢？因为，只有坚强的毅力才能克服前进道路上的种种困难和挫折，才能获得成功，所以坚强的毅力是通向成功的捷径。也许有人会说，现在都什么年代了，保尔已经过时了，中国早已进入到改革的时期，与保尔相比，我们更了解比尔•盖茨，更欣赏他，甚至更崇拜他。还有人认为，保尔的意志品质固然非常值得学习。但他终究不过是颗无怨无悔的“螺丝钉”，现代社会更崇尚个人的自身价值的实现和人性的充分张扬，每个人都可能是一部神话。这或许从另一个侧面反映了当代青年的某些价值倾向。诚然，在社会主义市场经济的大背景下，努力让自己过上富足的日子，是无可厚非的。但是，人们对自身的人生理想还有没有追求的必要呢？保尔精神还应该不应该弘扬呢？我想答案是肯定的，保尔精神不仅没有过时，而且有着更强的现实性。一个人生目标不明确的人，如何能正确的对待生活中的挫折与失败？一个没有信念的人，往往是一个迷惘无为的人；一个没有信念的民族，是一个危险的民族。个人的奋斗唯有和党的伟大事业紧密联系在一起，人生才会显其辉煌，才会更有意义。我想，这就是《钢铁是怎样炼成的》深刻内涵之所在吧。因此，“保尔”不会过时，他不只是一个人的名字，他是实现人生价值的丰碑。