鋼材的熱膨脹系數(shù)是多少(超高強(qiáng)度鋼分類的綜述（包含中外型號(hào)）)
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2、超高強(qiáng)度鋼分類的綜述（包含中外型號(hào)）
鋼材的熱膨脹系數(shù)是多少 ♂
1.碳鋼的線膨脹系數(shù)為：在20300C時(shí)，線膨脹系數(shù)為：12.113.510^-8(C^-1)，2、對(duì)于鋼制零件的熱膨脹量計(jì)算是一個(gè)相對(duì)較復(fù)雜的過(guò)程，而且，其計(jì)算結(jié)果受制于多種因素的制約，包括材料的軋制方向，鋼材是有軋制方向的，所以，其線膨脹量是存在各項(xiàng)異性的，3、基于上述因素，一般在工程上基本不會(huì)在理論上去計(jì)算零件因溫度的變化而產(chǎn)生的膨脹量，因?yàn)橛?jì)算是很難與實(shí)際相符合的，基本上沒(méi)有多大的指導(dǎo)性意義，4、由碳鋼的線膨脹系數(shù)可知：在20300C時(shí)，材料的膨脹量是非常微小的，5、對(duì)于薄壁管狀零件，其熱變形，其內(nèi)孔不見(jiàn)得是縮小，有可能是脹大的趨勢(shì)，6、在機(jī)械設(shè)計(jì)中，大可不必去操心做這樣的繁復(fù)計(jì)算（也計(jì)算不準(zhǔn)），可以直接在設(shè)計(jì)時(shí)用常規(guī)的公差配合來(lái)調(diào)配即可，擴(kuò)展資料:。
一、熱膨脹系數(shù)的影響因素，1，化學(xué)礦物組成，熱膨脹系數(shù)與材料的化學(xué)組成、結(jié)晶狀態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、鍵的強(qiáng)度有關(guān)，組成相同，結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，膨脹系數(shù)不相同，通常情況下，結(jié)構(gòu)緊密的晶體，膨脹系數(shù)較大；而類似于無(wú)定形的玻璃，往往有較小的膨脹系數(shù)，鍵強(qiáng)度高的材料一般會(huì)有低的膨脹系數(shù)。
2.相變，材料發(fā)生相變時(shí)，其熱膨脹系數(shù)也要變化，純金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)重排伴隨著金屬比容突變，導(dǎo)致線膨脹系數(shù)發(fā)生不連續(xù)變化，3.合金元素對(duì)合金熱膨脹有影響，簡(jiǎn)單金屬與非鐵磁性金屬組成的單相均勻固溶體合金的膨脹系數(shù)介于內(nèi)組元膨脹系數(shù)之間，而多相合金膨脹系數(shù)取決于組成相之間的性質(zhì)和數(shù)量，可以近似按照各相所占的體積百分比，利用混合定則粗略計(jì)算得到。
4.織構(gòu)的影響，單晶或多晶存在織構(gòu)，導(dǎo)致晶體在各晶向上原子排列密度有差異，導(dǎo)致熱膨脹各向異性，平行晶體主軸方向熱膨脹系數(shù)大，，垂直方向熱膨脹系數(shù)小，5.內(nèi)部裂紋及缺陷也會(huì)對(duì)熱膨脹產(chǎn)生影響，二、熱膨脹系數(shù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：，1.GB/T，34183-2017。
建筑設(shè)備及工業(yè)裝置用絕熱制品，熱膨脹系數(shù)的測(cè)定，2.GB/T，3074.4-2016，石墨電極熱膨脹系數(shù)（CTE）測(cè)定方法，3.GB/T，16920-2015，玻璃，平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定。
4.GB/T，28194-2011，玻璃，雙線法線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定，5.GB/T，25144-2010，搪玻璃釉平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法，6.GB/T，16535-2008，精細(xì)陶瓷線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法。
頂桿法，三、熱膨脹系數(shù)檢測(cè)意義，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)兩種不同的材料彼此焊接或熔接時(shí)，選擇材料的熱膨脹系數(shù)顯得尤為重要，如玻璃儀器、陶瓷制品的焊接加工，都要求兩種材料具備相近的熱膨脹系數(shù)，在電真空工業(yè)和儀器制造工業(yè)中廣泛地將非金屬材料與各種金屬焊接，也要求兩者有相適應(yīng)的熱膨脹系數(shù)：如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大，焊接時(shí)由于膨脹的速度不同，在焊接處產(chǎn)生應(yīng)力，降低了材料的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油，如果層狀物由兩種材料迭置連接而成，則溫度變化時(shí)，由于兩種材料膨脹值不同，若仍連接在一起，體系中要采用中間膨脹值，從而使一種材料中產(chǎn)生壓應(yīng)力而另一種材料中產(chǎn)生大小相等的張應(yīng)力，恰當(dāng)?shù)睦眠@個(gè)特性，可以增加制品的強(qiáng)度，因此，測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)具有重要意義。
四、熱膨脹系數(shù)測(cè)試試樣注意事項(xiàng)：，1.最佳測(cè)試溫度范圍：，玻璃化溫度-30℃～玻璃化溫度+50℃，2，試樣無(wú)缺陷，無(wú)氣泡，表面光潔，可以用400目以上的砂紙打磨，3.高分子試樣膨脹模式測(cè)試，試樣需要在玻璃化溫度+30℃熱處理1h，然后緩慢降溫至室溫。
4，拉伸模式固體薄膜狀樣品，需要確定薄膜取向方向進(jìn)行測(cè)試，參考資料:百度百科熱膨脹系數(shù)，參考資料:百度百科鋼。
超高強(qiáng)度鋼分類的綜述（包含中外型號(hào)） ♂
高強(qiáng)度鋼的定義是相對(duì)于時(shí)代要求的技術(shù)進(jìn)步程度而在變化的，一般講，屈服強(qiáng)度在1370MPa（140kgf/mm2）以上，抗拉強(qiáng)度在1620MPa（165kgf/mm2）以上的合金鋼稱超高強(qiáng)度鋼，按其合金化程度和顯微組織分為低合金中碳馬氏體強(qiáng)化超高強(qiáng)度鋼、中合金中碳二次沉淀硬化型超高強(qiáng)度鋼、高合金中碳NiCo型超高強(qiáng)度鋼、超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼、半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼等，低合金中碳馬氏體強(qiáng)化型超高強(qiáng)度鋼是在低合金調(diào)質(zhì)鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，合金元素總量一般不超過(guò)6%，主要牌號(hào)包括傳統(tǒng)的鎳鉻鉬調(diào)質(zhì)鋼4340（40CrNiMo）,碳含量0.45%的鎳鉻鉬釩鋼D6AC（45CrNiMoV），碳含量0.30%的鉻錳硅鎳鋼（30CrMnSiNi2A）,在4340鋼基礎(chǔ)上通過(guò)加入硅（1.6%）和釩（0.1%）而研制成的300M鋼（43CrNiSiMoV）以及不含鎳的硅錳鉬釩或硅錳鉻鉬釩等，通過(guò)真空熔煉降低鋼中雜質(zhì)元素含量，改善鋼的橫向塑性和韌性，由于鋼中合金元素含量較低，成本低，工藝簡(jiǎn)單，廣泛用于飛機(jī)大梁、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)軸、高強(qiáng)度螺栓、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和化工高壓容器等，中合金中碳二次沉淀硬化型超高強(qiáng)度鋼是從5%Cr型模具鋼移而來(lái)的，由于它在高溫回火狀態(tài)下有很高的強(qiáng)度和較滿意的塑性和韌性，抗熱性好，組織穩(wěn)定，用于飛機(jī)起落架、火箭殼體等，典型鋼種為H11和H13等，其主要成分為：C0.32%0.45%；Cr4.75%5.5%；Mo1.1%1.75%；Si0.8%1.2%。
高合金中碳NiCo（9Ni4Co）型超高強(qiáng)度鋼，是在具有高韌性、低脆性轉(zhuǎn)變溫度的9%Ni型低溫鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在9%Ni鋼中添加鉆是為了提高鋼的Ms（馬氏體轉(zhuǎn)變）溫度，減少鋼中的殘余奧氏體，同時(shí)，鉆在鎳鋼中起固溶強(qiáng)化作用，還通過(guò)加鉆來(lái)獲得鋼的自回火特性，從而使這類鋼具有優(yōu)良的焊接性能，碳在這類鋼中起強(qiáng)化作用，鋼中還含有少量鉻和鉬，以便在回火時(shí)產(chǎn)生彌散強(qiáng)化效應(yīng)，主要牌號(hào)有HP9-4-25，HP9-4-30，HP9-4-45以及改型的AF1410（0.16%C-10%Ni-14%Co-1%Mo-2%Cr-0.05%V）等，這類鋼綜合力學(xué)性能高，抗應(yīng)力腐蝕性好，具有良好的工藝性能和焊接性能，廣泛用于航空、航天和潛艇亮體等產(chǎn)品上。
超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼，通常稱馬氏體時(shí)效鋼，鋼的基體為超低碳的鐵鎳或鐵鎳鈷?cǎi)R氏體，其特點(diǎn)是，馬氏體形成時(shí)不需要快冷，可變溫及等溫形成；具有體心立方結(jié)構(gòu)；硬度約為HRC20，塑性很好；再加熱時(shí)不出現(xiàn)像在低碳馬氏體中發(fā)生的回火現(xiàn)象，并有很大的逆轉(zhuǎn)變溫度遲滯，因而可以在較高溫度進(jìn)行馬氏體基體內(nèi)的時(shí)效硬化，在這樣的高鎳馬氏體中含有能引起時(shí)效強(qiáng)化的合金元素，借助于時(shí)效強(qiáng)化，從過(guò)飽和的馬氏體中析出彌散分布的金屬間化合物，使鋼獲得高強(qiáng)度和高韌性，按鎳含量，馬氏體時(shí)效鋼分為25%Ni、20%Ni、18%Ni和12%Ni等類型.18%Ni型應(yīng)用較廣，為含有鉬、鈦等強(qiáng)化原素的超低碳鐵-鎳（18%）-鉆（8.5%）合金，包括3個(gè)牌號(hào)：18%Ni（200）、18%Ni（250）、和18%Ni（300）（200、250、300為抗拉強(qiáng)度等級(jí)，單位為Ksi），這種鋼是通過(guò)金屬間化合物的析出使鋼強(qiáng)化，借無(wú)碳的馬氏體基體取得高塑性，最后達(dá)到很高的強(qiáng)度塑性配合，這類鋼具有良好的成形性能、焊接性能和尺寸穩(wěn)定性，熱處理工藝也較簡(jiǎn)單，用于航空、航天器構(gòu)件和冷擠、冷沖壓模具等，半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼是一類高合金的超高強(qiáng)度鋼，如常見(jiàn)的17-7PH（OCr17Ni7Al）、PH15-7Mo（OCr15Ni7Mo2Al）和AFC-77（15Cr15Mo5Co14V）等，這類鋼經(jīng)固溶化處理，冷卻到室溫為奧氏體組織，再經(jīng)過(guò)冷加工、冷處理或者加熱到750℃進(jìn)行調(diào)整處理后，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
最后在400-550℃時(shí)效，便得到在回火馬氏體基體上彌散分布著第二相強(qiáng)化組織的超高強(qiáng)度鋼，這類鋼在315℃以上長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，會(huì)因?yàn)榻饘匍g化合物沉淀而使材料變脆，所以使用溫度要限制在315℃以下，這類鋼主要用于制造航空器件構(gòu)件、高壓容器和高應(yīng)力腐蝕化工設(shè)備零件等。
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