金属商品的锈蚀与防护金属基本知识.pptx

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1、第七单元金属商品的锈蚀与防护第一节金属基本知识一、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、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。第1页/共68页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

2、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。第2页/共68页二、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

3、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（P0.045%，S0.050%）(2)优质钢（P、S均0.035%）(3)高级优质钢（P0.035%，S0.030%）第3页/共68页2、按化学成份分类(1)碳素钢：a.低碳钢（C0.25%）；b.中碳钢（C0.25-0.60%）；c.高碳钢（C0.60%）。(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)

4、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+渗碳体）。(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第4页/共68页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

5、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。第5页/共68页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；(

6、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。第6页/共68页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。第7页/共68页中国钢号表示方法一、我国钢号表示方法概述钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称

7、，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准钢铁产品牌号表示方法（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。第8页/共68页表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义名称汉字符号字体位置名称汉字符号字体位置屈服点屈Q大写头多层或高压容器用钢 高层gc小写尾沸腾钢沸F大写尾铸钢铸钢ZG大写头半镇静钢半b小写尾轧辊用

8、铸钢 铸辊 ZU大写头镇静钢 镇Z大写尾地质钻探钢管用钢 地质DZ大写头特殊镇静钢特镇 TZ大写尾电工用热轧硅钢 电热DR大写头氧气转炉（钢）氧Y大写中电工用冷轧无取向硅钢 电无 DW大写头碱性空气转炉（钢）碱J大写中电工用冷轧取向硅钢 电取 DQ大写头易切削钢易Y大写头电工用纯铁 电铁 DT大写头碳素工具钢碳T大写头超级超C大写尾滚动轴承钢滚G大写头船用钢 船C大写尾焊条用钢焊H大写头桥梁钢 桥q小写尾高级（优质钢）高A大写尾锅炉钢锅g小写尾特级 特E大写尾钢轨钢轨U小写头 铆螺钢铆螺 ML大写头精密合金 精J大写中锚链钢 锚M大写头耐蚀合金 耐蚀NS大写头矿用钢 矿K大写尾变形高温合金 高

9、合 GH大写头汽车大梁用钢 梁L大写尾铸造高温合金 K大写头压力容器用钢 容R大写尾第9页/共68页二、我国钢号表示方法的分类说明1碳素结构钢由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（s）为235MPa的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采

10、用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。第10页/共68页2优质碳素结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。第11页/共68页3碳素工具钢钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn

11、”，例如“T8Mn”。高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。第12页/共68页4易切削钢钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。第13页/共68页5合金结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量

12、，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符

13、号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。第14页/共68页6低合金高强度钢钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。第15页/共68页7弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。8滚动轴承钢钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号

14、表示方法，基本上和合金结构钢相同。第16页/共68页9合金工具钢和高速工具钢合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢

15、号。10不锈钢和耐热钢钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量0.03%或0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。第17页/共68页11焊条钢它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。12电工用硅钢钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数

16、字表示铁损值（W/kg）的100倍。钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。第18页/共68页13电工用纯铁它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。在数字后面所加的字母表示电磁性能：A高级、E特级、C超级，例如DT8A。第19页/共68页三、部分新老钢号对照1、碳结钢新、老标准钢号对照。GB700-88新标准系参照采用国际标准ISO630结构钢，而GB700-79旧标准主要参照前苏联IOCT3

17、80，因此两者的钢号表示方法以及对各钢号所规定的技术要求都不相同。第20页/共68页GB700-88标准 GB700-79标准 钢号 技术条件 钢号 技术条件 Q195 不分等级，其化学成分和力学性能（s,b,和冷弯）均须保证。A1 A1钢保证的力学性能（s,b,和冷弯），B1钢保证的化学成分与Q195相同 对轧制薄板和盘条等产品，其力学性能的保证条件，可根据产品特点和使用要求，在有关标准中另行规定。B1 A1钢的冷弯试验是附加保证条件 1号钢没有特类钢 Q215 分A、B等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 A2 A2钢保证的力学性能，C2钢保证的化学成分及力学性能，与Q215钢基本相同

18、Q215A不作冲击试验 C2 Q215B 须作室温冲击试验，用V型缺口试样 Q235 分A、B、C、D等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 A3 A3钢保证的力学性能，C3钢保证的化学成分及力学性能，与Q235钢基本相同 Q235A不作冲击试验 C3 A3钢附加保证常温冲击试验，用U型缺口试样 Q235B 须作室温冲击试验，用V型缺口试样 C3钢附加保证常温或-20OC冲击试验，试样同上 Q235C、Q235D用于重要焊接结构，前者于0OC作冲击试验，后者于-20OC作冲击试验，试样，试样同上 Q255 分A、B等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 A4 A4钢保证的力学性能，C4钢保证的

19、化学成分及力学性能，与Q255钢基本相同 Q255A不作冲击试验 C4 C4钢附加保证冲击试验，用U型缺口试样 Q255B须作室温冲击试验，用V型缺口试样 Q275 不分等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 C5 C5钢保证的化学成分及力学性能，与Q275钢基本相同 现将新旧标准钢号对照如下。第21页/共68页2、低合金钢目前采用GB/T1591-94代替1591-88，现将部分新老钢号对照如下：GB/T1591-94 GB1591-88 Q295 09MnV 09MnNb 12Mn Q345 12MnV 16Mn 16MnRE Q390 15MnV 15MnTi 16MnNb Q420 1

20、5MnVN 14MnVTiRE 第22页/共68页钢的来源钢的源头是铁矿砂，即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右，含铁量在60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁），再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包

21、含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品第23页/共68页炼铣铁矿砂在熔炉（高炉）中提炼成铁的过程称为炼铣。熔炉外部由钢板铸造而成，内部衬耐火砖。高度20-30m，炉径6-8m形状的炉称为高炉（铣铁日产超过一万吨的大型高炉炉床直径13-14m，炉高100m以上）。炼铣时，自高炉上方将铁矿砂、焦炭、石灰石等交互投入，热风炉加热过的空气由高炉下部风口吹入，炉内焦炭燃烧生成1500。C高温，产生一氧化碳（CO）炉气自炉中上升，一氧化碳把铁矿砂还原；炼成的铣铁自炉下方出铣口流出，由混铣炉暂贮并运到炼钢工场，或用盛桶装熔铣注入形状似猪槽的铸模内。第24页/共68页炼钢高炉熔出的铣铁碳含量高（C含量3%以上

22、），硅（Si）、磷（P）、硫（S）等不纯物多，产品既硬且脆。把杂质减低炼成强韧性质的钢制品，此过程称为炼钢。炼钢原料除铣铁、废钢外，还有去除不纯物用的熔剂，生石灰、萤石，脱氧剂合金铁等，使钢的品质提高。炼钢方法主要有转炉、电炉、平炉三种，随炼钢炉种类不同使用的原料各异，转炉用以熔铣，电炉以废钢为主原料，平炉使用铣铁和废钢。第25页/共68页炼钢法电炉炼钢法电气炉如锅子形状，由炉盖、炉壁、炉床三部分构成，外侧是厚铁板制成，内侧有冷却水管，炉床筑耐火砖与耐火材料，炉体可以前后倾动，炉盖中央有电极垂直插入，可自动调整升降，电极的弧光高热溶解废钢，进行氧化、还原精炼成优质钢品，电气炉又有直流（DC）与

23、交流（AC）两种，直流电炉使用电极一支，交流电炉三支，所以直流电炉电极单位耗用量较低，溶解热效率较好，噪音低。转炉炼钢法：转炉以熔铣为主原料，精炼时间短，几乎不需燃料，可降低成本，高炉溶解的熔铣置入转炉后吹入高压氧气，将铣铁中的碳素与其它不纯物氧化燃烧去除，可提炼出纯度高的钢，吹氧方式有顶吹、底吹、顶底吹三种。平炉炼钢法：平炉是平船底形状的反射炉，加入铣铁、废钢、石灰石用燃料加热溶解，以氧气或氧化铁把铣铁中的碳（C）和硅（Si）磷（P）等氧化去除，精炼完成加入硅铁、锰铁、铝去除钢液中的氧气、氮气，炼钢时间较长。近年此法逐渐消失被转炉取代。连续铸造：熔钢不能直接作轧延，必须造块（现已几乎消失）或

24、由连续铸造方式作成扁钢胚、大纲胚、小钢胚等半成品，连铸设备有垂直形、弯曲形、水平形式，设备有分钢槽、铜模、冷却装置、矫直机、引拔机、切断装置等，钢液由盛钢桶流出熔钢到分钢槽，依模型铸成制品，可以冷却后再加热轧延，连铸后不等冷却直接轧延的方法已被采用，能节省能源降低成本。第26页/共68页316和316L不锈钢316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15和高于85时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海

25、洋环境。第27页/共68页316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中耐腐蚀性耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。耐热性在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。热处理在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火

26、，然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。焊接316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。典型用途纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。第28页/共68页钢 材 理 论 重 量 计 算 方 法角钢：每米重量（公斤）=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚圆钢：每米重量（公斤）=0.00617*直径*直径(注：螺纹钢和

27、圆钢相同）扁钢：每米重量（公斤）=0.00785*厚度*边宽管材：每米重量（公斤）=0.02466*壁厚*（外径-壁厚）板材：每米重量（公斤）=7.85*厚度有色金属的板材的计算公式为：每平方米重量（公斤）=比重*厚度各种有色金属的比重如下：紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37铝板2.8铝花纹板：每平方米重量（公斤）=2.96*厚度紫铜管：每米重量（公斤）=0.02796*壁厚*（外径-壁厚）黄铜管：每米重量（公斤）=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）第29页/共68页镀层重量计算方法单面公称镀层重量40506090100110125135175225锌层计算重量kg/m20.0

28、60.0750.0920.1220.1420.1520.1520.190.2290.282相当锌层厚度mm 0.0080.010.0130.0170.020.0220.0240.0270.0320.04第30页/共68页如何在外观上辩别假冒伪劣钢材1伪劣钢材易出现折叠。折叠是钢材表面形成的各种折线，这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是由于伪劣厂家追求高效率，压下量偏大，产生耳子，下一道轧制时就产生折叠，折叠的产品折弯后就会开裂，钢材的强度大下降。2伪劣钢材外表经常有麻面现象。麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于伪劣钢材厂家要追求利润，经常出现轧槽轧制最超标

29、。3伪劣钢材表面易产生结疤。原因有两点：1伪劣钢材材质不均匀，杂质多。2。伪劣材厂家导卫设备简陋，容易粘钢，这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。4伪劣材表面易产生裂纹，原因是它的坯料是土坯，土坯气孔多，土坯在冷却的过程中由于受到热应力的作用，产生裂痕，经过轧制后就有裂纹。5伪劣钢材容易刮伤，原因是伪劣材厂家设备简陋，易产生毛刺，刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。第31页/共68页6伪劣钢材无金属光泽，呈淡红色或类似生铁的颜色，原因有两点二、它的坯料是土坯。伪劣材轧制的温度不标准，他们的钢温是通过目测的，这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制，钢材的性能自然就无法达标。7伪劣钢材的横筋细而低，经常出现

30、充不满的现象，原因是厂家为达到大的负公差，成品前几道的压下量偏大，铁型偏小，孔型充不满。8伪劣钢材的横截面呈椭圆形，原因是厂家为了节约材料，成品辊前二道的压下量偏大，这种螺纹钢的强度大大地下降，而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。9优质钢材的成分均匀，冷剪机的吨位高，切头端面平滑而整齐，而伪劣材由于材质差，切头端面常常会有掉肉的现象，即凹凸不平，并且无金属光泽。而且由于伪劣材厂家产品切头少，头尾会出现大耳子。10伪劣钢材材质含杂质多，钢的密度偏小，而且尺寸超差严重，所以在没有游标卡尺的情况下，可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢20，国家标准中规定最大负公差为5，定尺9M时它的单根理论重量为12

31、0公斤，它的最小的重量应该是：120X（l5）114公斤，称量出来单根的实际重量比114公斤小，则是伪劣钢材，原因是它负公差超过了5。一般来说整相称量效果会更好，主要考虑到累积误差和概率论这个问题。11伪劣钢材的内径尺寸波动较大，原因是；l、钢温不稳定有阴阳面。2、钢的成分不均匀。3、由于设备简陋，地基强度低，轧机的弹跳大。会出现有同一周内内径变化较大，这样的钢筋受力不均匀易产生断裂。12优质材的商标和印字都比较规范。13三钢材直径16以上的大螺纹，两商标之间的间距都在IM以上。第32页/共68页14伪劣钢材螺纹钢的纵筋经常呈波浪形。15伪劣钢材厂家由于没有行车，所以打包比较松散。侧面呈椭圆形

32、。第33页/共68页无缝钢管-热轧、冷轧或冷拨的无缝钢管按制造工艺可分为热轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、异型无缝钢管及渗铅或镀锌钢管。按化学成分为普通碳素钢、优质碳素结构钢、普通低合金结构钢和合金结构钢的一般无缝钢管。焊接钢管-包括一般焊接钢管、吹氧钢管、电线套管、镀锌钢管、变压器管、电焊异型管等。第34页/共68页铝锭铝，我们日常工业上的原料叫铝锭，按国家标准（GB/T1196-93）应叫“重熔用铝锭”，不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产

33、铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照重熔用铝锭国家标准，“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的数字是铝含量）。目前，有人叫的“A00”铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联，“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话，称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。第35页/共68页有色

34、金属实用知识简介1.有色金属分类及产品牌号表示方法一、有色金属的分类（1）有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。（2）有色合金按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。（3）有色材料按化学成份分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。二、产品牌号的表示办法（1）命名原则有色金属及合金产品牌号的命名，规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词

35、代号，表示其所属大类，如用L或AL表示铝，T或Cu表示铜。主题词以后，用成份数字顺序结合产品类别来表示。即主题词之后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份，如LF为防（F）锈的铝（L）合金；LD为锻（D）造用的铝（L）合金；LY为硬（Y）的铝（L）合金，这三种合金的主题词是铝合金（L）。又如QSn为青（Q）铜中主要的添加元素为锡（Sn）的一类；QAL9-4为青（Q）铜中含有铝（AL），成分中添加元素铝为9%，其他添加元素为4%，这两种合金的主题词是青铜（Q）。因此，产品代号是由标准（GB340-78）规定的主题词汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。第36页/共68页表1

36、常用有色金属和合金元素的名称及代号 名称代 号 名称代 号化学元素符号汉语拼音字母代号化学元素符号汉语拼音字母代号铜CuT锌Zn铝ALL铅Pb镁MgM锡Sn镍NiN锑Sb钛TiT金Au黄铜H银Ag青铜Q镉Cd白铜B铍Be第37页/共68页2铜及铜合金一、纯铜纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3，熔点1083C。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。第38页

37、/共68页二、铜合金（1）黄铜黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切

38、削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分。第39页/共68页(2)青铜青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元

39、或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。第40页/共68页(3)白铜以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业

40、用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜多经压力加工成白铜材，二、铜材以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。第41页/共68页3铝及铝合金铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3),具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的强度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa，它的比钢度远高于钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电

41、性仅次于银和铜，居第三位，用于制造各种导线。铝具有良好的导热性，可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的塑性，适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁

42、合金和铝锌合金。第42页/共68页一、纯铝产品纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。二、压力加工铝合金铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。三、铝材铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。第43页/共68页四、铸造铝合金铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。五、高强度铝合金高强

43、度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。第44页/共68页化学镀镍与电度镍的区别化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极，而化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应。化学镀镍层是极为均匀的，只要镀液能浸泡得到，溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。第45页/共68页电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀，但化学镀过以对任何形状工件施镀。高磷的化学镀镍层为非晶态，镀层表面没有任何晶体间隙，而电镀层为典型的晶态镀层。电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得我，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成

44、。化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。化学镀由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有害物质，所以化学镀比电镀要环保一些。化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色，而电镀可以实现很多色彩。第46页/共68页不锈钢、合金钢化学镀镍前处理工艺3.1工艺流程机械除油除锈水洗化学除油热水洗冷水洗吹干涂保护漆酸洗水洗阴极活化水洗预镀镍水洗去离子水洗3.2主要步骤的工艺要求其中的工艺除阴极活化和预镀镍外,其余均与碳钢的处理相同。第47页/共68页3.2.1阴极活化3.2.1.1活化液配方10%H2SO4(体积比)去离子水(余量)3.2.1.2工艺条件温度：室温时间：3分钟电流密度：24A/dm23.

45、2.2预镀镍3.2.2.1镀液配方采用易镀网专用镀液。3.2.2.2工艺条件温度：室温时间：2-3分钟电流密度：2-4A/dm2第48页/共68页化学镀层的物理性质与化学性质密度：镍的密度在20时为8.91。含磷量1%-4%时为8.5；含磷量7%-9%时为8.1；含磷量10%-12%时为7.9。酸性镀液中磷含量与密度关系极为紧密。热学性质：热膨胀系数是用来表示金属尺寸随温度的变化规律，一般是指线膨胀系数m/m/。化学镀Ni-P（8%-9%）的热膨胀系数在0100内为13m/m/。电镀镍相应值为12.3-13.6m/m/。电学性质：由于镀层是很薄的一层金属，测定比电阻困难。Ni-P（6%-7%）

46、比电阻为52-68cm，碱浴镀层只有28-34cm，纯镍镀层的比电阻小，仅为6.05cm。镀层比电阻的大小与镀浴的组成、温度、pH值，尤其是磷含关系密切。另外热处理也明显影响着比电阻值的大小。磁学性质：化学镀Ni-P合金的磁性能决定于磷含量和热处理制度，也就是其结构属性晶态或者非晶态。P8%（wt）的非晶态镀层是非磁性的，含5%-6%P的镀层有很弱的铁磁性，只有P3%（wt）的镀层才具有铁磁性，但磁性仍比电镀镍小。第49页/共68页化学镀镍的特点与发展简史化学镀镍，又称无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积出金属镀层的新的成膜技术。化学镀镍层是磷约为0

47、.5-14%(wt)的镍磷合金。它具有镀层十分均匀，硬度高，耐磨性和耐蚀性好的特点。含磷8%(wt)以上的化学镀镍层是一种无孔隙和无裂纹的金属玻璃，只要前处理合理，镀层与基体有很好的结合力，远优于电镀层。化学镀镍层外观上很类似于抛光的不锈钢。第50页/共68页化学镀镍层与电镀层相比，有以下优点：优异的耐腐性能，即耐酸又耐碱（除硝酸等强氧化性酸外）高的表面研度，经热处理可达1100Hv桌越的耐磨性，相当于镀硬铬无针孔、分层、裂纹和其他缺陷镀层厚度非常均匀，是基体形状的复制，因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔工件的镀覆焊接性好可代替不锈钢等昂贵的金属材料有自然的润滑性能，因而有优良的防止擦伤的

48、性能由于镀层精度高，可省略镀后的研磨，抛光适用于超差和误加工过量的选择性镀搞高仪器整机可靠性操作简便，成本较低第51页/共68页化学镀镍的历史与电镀相比，比较短暂，真正在工业上应用仅仅是七十年代末八十年代初的事。从发现到现在也仅仅五十年。1844年，Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。经过了很多年，1911年Bretau等研究者发表了有关次磷酸盐的还原反应的研究报告，认为镍的沉积过程是镍盐与次磷酸盐的催化反应。这一结论使人们对化学镀镍有了突破性的认识。1916年，Roux从柠檬本盐和次磷酸盐溶液中沉积出金属镍，并且申请了第一个化学镀镍专利。但那时的化学镀镍极不

49、稳定，自分解严重，只能得到黑色粉末状镍沉积物或镍镜子附着物镀层，没有实际价值。化学镀镍技术的真正发现并使它应用至今应该是在1944年，美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell的发现，他们发现了克服沉积出粉末状镍的配方，于1946年和1947年两年中发表了很有价值的研究报告。化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年。第二次世界大战以后，美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣，他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍，他们用普通电镀的方法得到这种镀层失败了，然后转向用无电解镀来代替。在以后的五年中GATC公司系统地研究和发展了化学镀镍磷合金的技术，公布了许多专利。1955年造成了他们的第一条

50、试验生产线，并制成了商业性有用的化学镀镍溶液，这种化学镀镍溶液的商业名称为“Danigen”。第52页/共68页除了“Kanigen”工艺以外，七十年代中到末期，发展了Durnicoat工艺，也以次磷酸钠作为还原剂。同时有用硼氢化钠作为还原剂的Nibodur工艺。美国材料试验学会于1959年召开了首次化学镀镍讨论会，对化学镀镍磷合金作了有价值的总结。1962年Saubestre，1963年Gorbunova-Nikitrorova，1974年Pearlsteir，1979年Gaurialv分别出版了他们的化学镀镍专著，使化学镀镍工艺更趋完善和成熟。第53页/共68页化学镀镍的定义与分类 化学镀