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刀具钢材


一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳 为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。 把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状) ,把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸 铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢 时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和 直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但 钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及 黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛 等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具 用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和 稀有金属,包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类 钢是含碳量在 0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过 1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要 方法有如下七种: 1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S 均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢: a.低碳钢 (C≤0.25%) b.中碳钢 ; (C≤0.25~0.60%) c.高碳钢 ; (C≤0.60%) 。 (2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%) c.高合金钢(合金元素总含量>10%) 。 3、按成形方法分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。 4、按金相组织分类 (1) 退火状态的 a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光 体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗体) 。 (2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。 (2) 结构钢

a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用 钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用 钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢: a.不锈耐酸钢 b.耐热钢包括抗氧化钢、 热强钢、 气阀钢 c.电热合金钢; d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢 (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢(包括高级优质钢) a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f) 特定用途优质结构钢。 b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢: (a)不锈耐酸钢; (b)耐热钢; (c)电热合金钢; (d)电工用钢; (e)高锰耐磨钢。 7、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分 a.平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹 转炉钢。 c. 电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。 (2)按脱氧程度和浇注制度分 a.沸腾钢;b.半镇静钢;c.镇静钢;d.特殊镇静钢。 您知道钢与铁的区别吗?其实简单的说,钢材就是含碳量大于 0.025%,小于 2.11%的铁 碳合金。铁是大自然赏赐给人内的恩物,将开采的铁矿石放入高炉中冶炼后即得到生铁,生 铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。炼钢生铁是一种含碳量>2%的铁碳合 金,同时也含有少量的硅,锰,硫,磷等元素,其中硅和锰是有利元素,按一定比例存在于 钢铁中可以显著提高材料的强度.硬度和耐腐耐磨性, 而硫和磷则有害, 会分别造成钢铁的热 脆性和冷脆性,降低材料性能。 把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼,将得到的钢液浇铸成型,冷却后即得到钢 锭或铸坯,供轧制成各种型材,为了获得不同性能的钢材,还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼. 钨.钒等微量元素,而这些化学成分决定了钢材的不同特性。其中“铬”可以增加钢材的耐腐 蚀性,通常国际上把含铬量大于 13%的钢材称为不锈钢。镍可以增加钢材的强度和韧性,钼 可以防止钢材变脆,钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度较低,只有大约 40s,但它们 的抗磨损能力非常高,钒可增加钢材的抗磨损性和延展性。 低碳钢-含碳量小于 0.25% 碳素结构钢-含碳量大多在 0.7%以下 中碳钢-含碳量在 0.25~0.6% 碳素工具钢-含碳量一般在 0.65~1.35% 高碳钢-含碳量大于 0.60%

不锈弹簧钢-含碳量一般在 0.45~0.7%,含铬量大于 13% 滚动轴承不锈钢-含碳量一般在 1%,含铬量大于 13% 高速钢-又称锋钢,含碳量一般在 0.7~1.65%,含钨 5.5~19%,600 摄氏度下工作时,硬度能 保持在 HRC60 以上。 制刀钢材钢号对照如下: 国外钢号 440C D2 1095 51200 A2 02 01

国内国标钢号 9Cr18Mo Cr12Mo1V1 T10 GCr15 Cr5Mo1V 9Mn2V 9CrWMn

钛金属的知识 一位德国化学家于一七九四年(二○七年前)发现了这个新的金属元素,并把它命名为 TITANIUM 钛。命名的由来源自于古西腊神话中的泰坦神(TITAN) ,因为他认为钛的超强度与 超高的耐熔度,正与泰坦神的伟大相辉映。虽然钛材质在二○七年前就被发现,但由于提炼 的过程相当不容易 (纯钛很容易与氧结合)所以科学家一直无法将其提炼成有用的物质金属。 , 直到一九三八年,杜邦公司研究出一种新的提炼方式,加镁还原法,把蕴藏在地下的金红矿 石,经过氯化、加镁,让它还原,成为海棉钛,至一九四三年,杜邦公司便开始大量产钛金 属产品。钛(Ti)---银灰色金属,比重 4.5,熔点 1668°C。 钛是一种很特别的金属,质地非 常轻盈,却又十分坚韧和耐腐蚀,它不会像银会变黑,在常温下终身保持本身的色调。钛的 熔点与铂金相差不多,因此常用于航天.军工精密部件。加上电流和化学处理后,会产生不同 的颜色。由于钛的以上特性,它特有的银灰色调不论是高抛光.丝光.亚光都有很好的表现, 是除贵金属铂, 金以外最合适的首饰金属, 在国外现代首饰设计中经常使用,是国际上流行的 首饰用材。至于款型设计上,极简干净的切割,高度的设计性与低调的前卫风格,备受年轻 白领的推崇。但由于钛的加工技术要求很高,用普通设备很难浇铸成型,用普通工具又很难 将它焊接起来,所以很难形成生产规模。因此,在国内首饰市场很难见到它的踪影,市场上 俗称钛金。钛如同它的名字一样是一种具有英雄气概的金属,银亮,轻盈,坚牢。在化学上, 大名鼎鼎的强腐蚀剂“王水”能够吞噬白银、黄金,以至把号称“不锈”的不锈钢侵蚀,变 得锈迹斑驳,面目全非。然而, “王水”对钛却无可奈何。在“王水”中浸泡了几年的钛,依 旧锃亮,光彩照人!有优异的抗酸碱腐蚀性;若把钛加到不锈钢中,只加百分之一左右,就 大大提高抗锈本领。常温时钛在空气中稳定;因为钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优良的 特性,钛合金强度高,它密度小,强度大,密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多;钛既耐 高温,又耐低温。在-253℃~500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。这些优点正是太空 金属所必备的。 钛的合金是制做火箭发动机的壳体及人造卫星、 宇宙飞船的好材料。 “太 钛有 空金属”之称。由于钛有这些优点,所以50年代以来,一跃成为突出的稀有金属。 钛是一 种纯性金属, 正因为钛金属的 “纯” 故物质和它接触的时候, , 不会产生化学反应。 也就是说, 因为钛的耐腐蚀性、稳定性高,使它在和人长期接触以后也不影响其本质,所以不会造成人 的过敏,它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。钛又被人们称为“亲生物金 属” 。钛在医学上有着独特的用途。在骨头损伤处,用钛片和钛螺丝钉固定好,过几个月,骨

头就会长在钛片上和螺丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上,这种“钛骨”就如真的骨头 一样,甚至可以用钛制人造骨头来代替人骨治疗骨折。 现在, 对钛的广泛使用最大障碍是钛很难冶炼。 因为钛的熔点很高,冶炼钛就要在更高 的温度下进行,而在高温下钛的化学性质又变得很活泼,因此冶炼要在惰性气体保护下进行, 还要不使用含氧材料,这就对冶炼设备、工艺提出了很高的要求。目前冶炼的钛 70%左右用 在制造飞机、导弹、宇宙飞船、人造卫星等方面。目前人类对钛的应用仅仅是一个良好的开 端,金属钛的前程无量,所以钛被授予“21 世纪金属”的称号。钛的优良性能促使人类迫切 需要它们。然而,生产成本之高,使应用受到限制。 金属钛有一个很有趣的特性是其他金属所不具备的, 它的表面可以有很多种颜色变化, 只要把金属钛放在电解液中通上一定的电流,通过一段时间,其表面就会被电转化上一层氧 化膜, 而氧化膜的厚薄可决定颜色的变化(这是由光的折射原理造成的), 这不需要外加元素, 下边是钛理论上可致色光谱。 致色氧化膜比钛金属更加坚硬, 而且不会如涂料.染料那样退色, 比电镀有更高的硬度和更强的结合力。金属钛多种颜色变化给钛首饰设计带来另类风格,使 首饰有了极大的色彩变化空间。 首饰设计师可以以首饰为画布, 以钛特有多变色彩为调色板, 可以设计出炫丽多彩极有个性的时尚首饰。(对首饰不感兴趣,偶只想钛柄的刀刀)。


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