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提高鋼鐵抗氧化性的途徑有兩條:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素，或者在鋼的表面進(jìn)行Cr、Si、Al合金化處理。它們?cè)谘趸詺夥罩锌珊芸焐梢粚又旅艿难趸ぃ⒗喂痰馗皆阡摰谋砻?，從而有效地阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行。二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點(diǎn)的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層。

提高鋼鐵高溫強(qiáng)度的方法很多，從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的化學(xué)觀點(diǎn)看，大致有兩種主要方法:

一是增加鋼中原子間在高溫下的結(jié)合力。研究指出，金屬中結(jié)合力，即金屬鍵強(qiáng)度大小，主要與原子中未成對(duì)的電子數(shù)有關(guān)。從周期表中看，ⅥB元素金屬鍵在同一周期內(nèi)最強(qiáng)。因此，在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。

二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素，以使鋼基體強(qiáng)化。由若干過(guò)渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物，它們?cè)诮饘冁I的基礎(chǔ)上，又增加了共價(jià)鍵的成分，因此硬度極大，熔點(diǎn)很高。例如，加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，從而增加了鋼鐵的高溫強(qiáng)度。

利用合金方法，除鐵基耐熱合金外，還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金，它們?cè)诟邷叵戮哂辛己玫臋C(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。其中鎳基合金是最優(yōu)的超耐熱金屬材料，組織中基體是Ni?Cr?Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物，經(jīng)處理后，其使用溫度可達(dá)1 000 ℃~1 100 ℃。

鈦的另一重要特性是密度小。其強(qiáng)度是不銹鋼的3.5倍，鋁合金的1.3倍，是目前所有工業(yè)金屬材料中最高的。

液態(tài)的鈦幾乎能溶解所有的金屬，形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善鈦的性能，以適應(yīng)不同部門的需要。例如，Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩(wěn)定性，可在相當(dāng)高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作;以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金，可以50%~150%地伸長(zhǎng)加工成型，其最大伸長(zhǎng)可達(dá)到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長(zhǎng)率最大不超過(guò)30%。

由于上述優(yōu)異性能，鈦享有"未來(lái)的金屬"的美稱。鈦合金已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，它是火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設(shè)備以及若干輕工業(yè)部門中要大量應(yīng)用鈦合金，只是鈦的價(jià)格較昂貴，限制了它的廣泛使用。

材料在外加磁場(chǎng)中，可表現(xiàn)出三種情況:①不被磁場(chǎng)所吸引的，叫反磁性材料;②微弱地被磁場(chǎng)所吸引的，叫順磁性材料;③強(qiáng)烈地被磁場(chǎng)吸引的，稱鐵磁性材料，其磁性隨外磁場(chǎng)的加強(qiáng)而急劇增高，并在外磁場(chǎng)移走后，仍能保留磁性。金屬材料中，大多數(shù)過(guò)渡金屬具有順磁性;只有Fe、Co、Ni等少數(shù)金屬是鐵磁性的。

金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。使用的永磁合金有稀土?鈷系、鐵?鉻?鈷系和錳?鋁?碳系合金。

磁性合金在電力、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和電光學(xué)等新興技術(shù)領(lǐng)域中，有著日益廣泛的應(yīng)用。

【6】錳釩硼鋼: 代表鋼種20 MnVB 、40MnVB、。調(diào)質(zhì)性能和淬透性優(yōu)于40Cr，過(guò)熱傾向小，有回火脆性。常用來(lái)代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40CrNi制造重要的調(diào)質(zhì)件，也有用中小規(guī)格10.9級(jí)以下螺栓的、ML20 MnVB。

【7】錳鎢硼鋼:代表鋼種40MnWB。良好的低溫沖擊性能，無(wú)回火脆性。與35CrMo、40CrNi相當(dāng)，用于制造70mm以下的零件。

【8】硅錳鉬鎢鋼: 代表鋼種35SiMn2MoW。有較高的淬透性，以50%馬氏體計(jì)算，水淬直徑180，油淬直徑100;淬裂傾向、回火脆性傾向小;具有高強(qiáng)度和高韌性?？纱?5CrNiMoA、40CrNiMo，用于制造大截面、重負(fù)荷的軸、連桿及螺栓。

【9】硅錳鉬鎢釩鋼:代表鋼種37SiMn2MoWVA。水淬直徑100，油淬直徑70;良好的回火穩(wěn)定性、低溫沖擊韌性，較高的高溫強(qiáng)度，回火脆性也較小，用于制造大截面的軸類零件。

【10】鉻鋼: 以40Cr合金鋼管及ML40Cr為代表。淬透性較好，水淬28-60mm，油淬15-40mm。較高的綜合機(jī)械性能，良好的低溫沖擊韌性，低的缺口敏感性，有回火脆性。用于制造軸、連桿、齒輪及螺栓。

【11】鉻硅鋼: 代表鋼種38CrSi。淬透性優(yōu)于40Cr，強(qiáng)度和低溫沖擊較高，回火穩(wěn)定性較好，回火脆性傾向較大。常用于制造30-40mm的軸、螺栓以及模數(shù)不大的齒輪。

12】鉻鉬鋼:代表鋼種30CrMoA、42CrMo、ML30CrMo、ML42CrMo。水淬30-55mm，油淬15-40mm;高的室溫機(jī)械性能和較高的高溫強(qiáng)度，良好的低溫沖擊;無(wú)回火脆性。用于制造截面較大的零件，高負(fù)荷的螺栓、齒輪及500℃以下的法蘭盤(pán)、螺栓;400℃以下的導(dǎo)管、緊固件。42CrMo淬透性較30CrMoA高，用于制造強(qiáng)度更高、截面更大的零件。

【13】鉻錳鉬鋼:代表鋼種40CrMnMo。油淬直徑80mm，具有較高的綜合機(jī)械性能，回火穩(wěn)定性好。用于制造截面較大的重負(fù)荷齒輪及軸類零件。

【14】錳鉬釩鋼:代表鋼種30Mn2MoWA。具有良好的淬透性:水淬達(dá)到150mm，心部組織為上、下貝氏體加少量馬氏體;油淬70mm，心部95%以上的馬氏體;良好的低溫沖擊韌性，低的缺口敏感性及較高的疲勞強(qiáng)度。用于制造80mm以下的重要件。

【15】鉻錳硅鋼:代表鋼種30CrMnSiA。水淬40-60mm(95%的馬氏體)，油淬25-40mm。強(qiáng)度、沖擊韌性高，有回火脆性。用于制造高壓鼓風(fēng)機(jī)葉片、閥板、離合器摩擦片、軸及齒輪等。

【16】鉻鎳鋼: 代表鋼種40CrNi和45CrNi。水淬達(dá)到40mm，油淬15-25mm;良好的綜合機(jī)械性能，良好的低溫沖擊韌性，回火脆性傾向小。30CrNi3A淬透性較高，綜合機(jī)械性能好，有白點(diǎn)敏感性和回火脆性。用于制造截面較大的曲軸、連桿、齒輪、軸及螺栓等。

【17】鉻鎳鉬鋼:代表鋼種40CrNiMoA。具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，低溫沖擊韌性高，缺口敏感性低，無(wú)回火脆性。用于制造較大的曲軸、軸、連桿、齒輪、螺栓及其它受力較大、形狀復(fù)雜的零件。

【18】鉻鎳鉬釩鋼: 代表鋼種45CrNiMoVA。強(qiáng)度高，回火穩(wěn)定性好，油淬達(dá)到60mm(95%馬氏體)。用于制造振動(dòng)載荷下的重型汽車彈性軸及扭力軸等。