腐蝕的種類重點(diǎn)

1、鍋爐金屬腐蝕，按其本質(zhì)來分可分為哪幾類?腐蝕的破壞形式分為哪幾種?哪種形式對鍋爐危害最大?   發(fā)布日期：2011-01-11  瀏覽次數(shù)：496 核心提示： 鍋爐金屬表面由于其表面與外部介質(zhì)(例如水、汽等)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭致?lián)p壞的過程稱為腐蝕。 鍋爐金屬的腐蝕，按其本質(zhì)來鍋爐金屬表面由于其表面與外部介質(zhì)(例如水、汽等)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭致?lián)p壞的過程稱為腐蝕。    鍋爐金屬的腐蝕，按其本質(zhì)來說，可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。在化學(xué)腐蝕過程中，不產(chǎn)生電流，僅是金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而使金屬受到破壞的現(xiàn)象

2、，如金屬表面與水、汽接觸的表面而發(fā)生均勻的腐蝕等都屬化學(xué)腐蝕；電化學(xué)腐蝕過程中能產(chǎn)生電流，金屬遇到水分或在潮濕的地方最易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，如鍋爐水質(zhì)不良基本上都屬于電化學(xué)腐蝕。    腐蝕破壞的形式主要可分為兩種，即均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕是在全部金屬表面上大致以同一速度進(jìn)行的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕的特點(diǎn)就是有很大的均勻程度。    局部腐蝕僅發(fā)生在金屬的某一部分表面，只是個(gè)別地點(diǎn)金屬受到破壞。這種腐蝕有：斑痕腐蝕，潰瘍腐蝕，點(diǎn)狀腐蝕，晶間腐蝕，選擇性腐蝕以及由于“疲勞”而引起的腐蝕性裂紋也屬于局部腐蝕。   

3、 斑痕腐蝕具有不規(guī)則的形狀，分散在金屬表面的個(gè)別部分。如果斑痕腐蝕的面積具有明顯的邊緣并成為稍深的陷坑，即為潰瘍腐蝕；有時(shí)金屬表面會被腐蝕成許多直徑為012mm的凹坑，這種腐蝕稱為點(diǎn)狀腐蝕。點(diǎn)狀腐蝕的深度變化很大，可以一直深到穿透成孔；金屬結(jié)晶的邊緣間所產(chǎn)生的腐蝕是晶間腐蝕，晶間腐蝕使金屬結(jié)晶間結(jié)合力減弱，金屬強(qiáng)度大為降低，最后引起金屬的脆化或產(chǎn)生結(jié)晶間的裂縫，用奧氏體鋼制造鍋爐會發(fā)生這種情況；選擇性腐蝕是某些介質(zhì)對黃銅或其它合金發(fā)生作用，把黃銅或合金中某一成分腐蝕了，使金屬強(qiáng)度變差；疲勞裂縫則是金屬由于在交變應(yīng)力和侵蝕性介質(zhì)的作用下，產(chǎn)生穿過金屬結(jié)晶本體的橫斷裂縫。  &

4、#160; 局部腐蝕對鍋爐危害最大，其中點(diǎn)狀腐蝕會形成小孔，最為麻煩。當(dāng)然，實(shí)際上任何一種腐蝕，都是幾種腐蝕形式結(jié)合在一起的。隨著局部腐蝕的程度越大，侵入金屬內(nèi)部的速度越大，其后果越是危險(xiǎn)。 手拉葫蘆鏈條一般規(guī)格較小，一般棒料直徑在10mm以下，材質(zhì)20Mn2，知圓鏈條索具除葫蘆鏈條外，主打產(chǎn)品有高強(qiáng)度鏈條，材質(zhì)25MnV、23MnNimocr54，規(guī)格5mm-72mm什么是鏈條的節(jié)距？ 2011-9-30 15:06 提問者：海閥 | 懸賞分：15 | 瀏覽次數(shù)：357次2011-9-30 16:06 最佳答案 通常所說鏈條有兩種：一種是圓環(huán)鏈，也就是我們俗稱環(huán)形鐵鏈條，也有叫狗鏈子的（太俗

5、）；還有一種叫做滾子鏈，也是我們自行車鏈條形狀的。圓環(huán)鏈的節(jié)距也就是橢圓形鏈環(huán)的內(nèi)長，節(jié)距乘以鏈環(huán)的個(gè)數(shù)加上2倍棒料直徑就是整條圓環(huán)鏈的長度。滾子鏈的節(jié)距是指鏈節(jié)距，即兩滾子軸線間的距離鏈傳動科技名詞定義中文名稱：鏈傳動 英文名稱：chain drive 定義：利用鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動。 應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級學(xué)科）；傳動（二級學(xué)科）；鏈傳動（三級學(xué)科） 以上內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 求助編輯百科名片   鏈傳動鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運(yùn)動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 鏈傳動有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳

6、動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動尺寸小；所需張緊力小，作用于軸上的壓力??；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。 鏈傳動的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動；成本高，易磨損，易伸長，傳動平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動中。目錄基本結(jié)構(gòu) 1. 鏈條 2. 鏈輪基本類型 基本特點(diǎn) 主要參數(shù) 1. 鏈輪齒數(shù) 2. 鏈的節(jié)距 3. 中心距和鏈長設(shè)計(jì)形式 1. 失效形式 2. 功率曲線圖常見實(shí)例 1. 自行車 2. 滾子鏈傳動 3. 齒形鏈傳動表基本結(jié)構(gòu) 1. 鏈條 2. 鏈輪基本

7、類型 基本特點(diǎn) 主要參數(shù) 1. 鏈輪齒數(shù) 2. 鏈的節(jié)距 3. 中心距和鏈長設(shè)計(jì)形式 1. 失效形式 2. 功率曲線圖常見實(shí)例 1. 自行車 2. 滾子鏈傳動 3. 齒形鏈傳動表展開編輯本段基本結(jié)構(gòu)鏈傳動是嚙合傳動，平均傳動比是準(zhǔn)確的。它是利用鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動。 鏈條鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接頭處可用彈簧夾或開口銷鎖緊。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則需采用過渡鏈節(jié)。在鏈條 鏈傳動基本結(jié)構(gòu)受拉時(shí)，過渡鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。 齒形鏈由許多沖壓而成的齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成，為避免嚙合時(shí)掉鏈，鏈條應(yīng)

8、有導(dǎo)向板(分為內(nèi)導(dǎo)式和外導(dǎo)式)。齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鉸鏈可做成滑動副或滾動副，滾柱式可減少摩擦和磨損，效果較軸瓦式好。與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷的能力高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、也較重，所以它的應(yīng)用沒有滾子鏈那樣廣泛。齒形鏈多用于高速(鏈速可達(dá)40m/s)或運(yùn)動精度要求較高的傳動。 國家標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑 、齒溝圓弧半徑 和齒溝角 的最大和最小值(詳見GB1244-85)。各種鏈輪的實(shí)際端面齒形均應(yīng)在最大和最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，并便于加

9、工。符合上述要求的端面齒形曲線有多種。最常用的齒形是“三圓弧一直線”，即端面齒形由三段圓弧( )和一段直線( )組成。 鏈輪鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧狀，以便于鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合。 齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工時(shí)，在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形，但須繪出鏈輪軸面齒形，以便車削鏈輪毛壞。軸面齒形的具體尺寸見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 鏈輪齒應(yīng)有足夠的接觸強(qiáng)度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材料一般應(yīng)優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳素鋼(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰鑄鐵(如HT200)等。重要的鏈輪可采用合金鋼。 小直徑鏈輪可制成實(shí)心式；中等直徑的鏈輪可

10、制成孔板式；直徑較大的鏈輪可設(shè)計(jì)成組合式，若輪齒因磨損而失效，可更換齒圈。鏈輪輪轂部分的尺寸可參考帶輪。 編輯本段基本類型按照用途不同，鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機(jī)械中提起重物，其工作速度v0.25m/s；牽引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動重物，其工作速度v4m/s；傳動鏈用于一般機(jī)械中傳遞運(yùn)動和動力，通常工作速度v15m/s。 傳動鏈有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈?zhǔn)抢锰囟X形的鏈片和鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動的，如圖9-2所示。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又稱無聲鏈傳動。齒形鏈允許的工作速度可達(dá)40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的場合。 用于

11、動力傳動的鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種。套筒滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子組成。外鏈板固定在銷軸上,內(nèi)鏈板固定在套筒上，滾子與套筒間和套筒與銷軸間均可相對轉(zhuǎn)動，因而鏈條與鏈輪的嚙合主要為滾動摩擦。套筒滾子鏈可單列使用和多列并用,多列并用可傳遞較大功率。套筒滾子鏈比齒形鏈重量輕、壽命長、成本低。在動力傳動中應(yīng)用較廣。 齒形鏈?zhǔn)怯娩N軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。鏈片的工作面與鏈輪相嚙合。為防止鏈條在工作時(shí)從鏈輪上脫落，鏈條上裝有內(nèi)導(dǎo)片或外導(dǎo)片。嚙合時(shí)導(dǎo)片與鏈輪上相應(yīng)的導(dǎo)槽嵌合(圖1)。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又名無聲鏈，常用于高速傳動。套筒滾子鏈和齒形鏈鏈輪

12、的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由進(jìn)入或退出嚙合，在嚙入時(shí)沖擊很小，在嚙合時(shí)接觸良好。 編輯本段基本特點(diǎn)特點(diǎn)與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。 與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動結(jié)構(gòu)簡單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。 鏈傳動平均傳動比準(zhǔn)確,傳動效率高，軸間距離適應(yīng)范圍較大，能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用；但鏈傳動一般只能用作平行軸間傳動，且其瞬時(shí)傳動比波動，傳動噪聲較大。 由于鏈節(jié)是剛

13、性的，因而存在多邊形效應(yīng)（即運(yùn)動不均勻性），這種運(yùn)動特性使鏈傳動的瞬時(shí)傳動比變化并引起附加動載荷和振動，在選用鏈傳動參數(shù)時(shí)須加以考慮。鏈傳動廣泛用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、輕工、礦山、石油化工和機(jī)床工業(yè)等。 編輯本段主要參數(shù)鏈輪齒數(shù)為提高鏈傳動的運(yùn)動平穩(wěn)性、降低動載荷，小鏈輪齒數(shù)多一些為好。但小鏈輪齒數(shù)也不宜過多，否則 =i 會很大，從而使鏈傳動較早發(fā)生跳齒失效。 鏈條工作一段時(shí)間后，磨損使銷軸變細(xì)、使套筒和滾子變薄，在拉伸載荷F的作用下，鏈條的節(jié)距伸長。鏈條節(jié)距變長后、鏈繞上鏈輪時(shí)節(jié)圓d向齒頂移動。 一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)以避免使用過渡接頭。為使磨損均勻，提高壽命，鏈輪齒數(shù)最好與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，若不能保證互

14、質(zhì)，也應(yīng)使其公因數(shù)盡可能小。 鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，理論上承載能力越高。但如上節(jié)所述：節(jié)距越大，由鏈條速度變化和鏈節(jié)嚙入鏈輪產(chǎn)生沖擊所引起的動載荷越大，反而使鏈承載能力和壽命降低。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈，重載時(shí)選取小節(jié)距多排鏈的實(shí)際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。 中心距和鏈長鏈傳動中心距過小，則小鏈輪上的包角小，同時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)就少；若中心距過大，則易使鏈條抖動。一般可取中心距a=(3050)p，最大中心距 80p。 鏈條長度用鏈的節(jié)數(shù) 表示。按帶傳動求帶長的公式可導(dǎo)出由此算出的鏈節(jié)數(shù) 須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。 運(yùn)用上式可解得由 求中心距a的公式： 為便于安裝鏈條和調(diào)

15、節(jié)鏈的張緊程度，一般應(yīng)將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的；或者應(yīng)有張緊裝置。 編輯本段設(shè)計(jì)形式失效形式鏈傳動的失效形式主要有以下幾種： (1) 鏈板疲勞破壞鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復(fù)作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會發(fā)生疲勞破壞。正常潤滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。 (2) 滾子、套筒的沖擊疲勞破壞鏈傳動的嚙入沖擊首先由滾子和套筒承受。在反復(fù)多次的沖擊下，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)，滾子、套筒可能會發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動中。 (3) 銷軸與套筒的膠合潤滑不當(dāng)或速度過高時(shí)，銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。 (4) 鏈條鉸鏈磨損鉸鏈

16、磨損后鏈節(jié)變長，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時(shí)，極易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。 (5) 過載拉斷這種拉斷常發(fā)生于低速重載的傳動中。 在一定的使用壽命下，從一種失效形式出發(fā)，可得出一個(gè)極限功率表達(dá)式。為了清楚，常用線圖表示。為在正常潤滑條件下，對應(yīng)各種失效形式的極限功率曲線。圖中陰影部分為實(shí)際上使用的區(qū)域。若潤滑密封不良及工況惡劣時(shí)，磨損將很嚴(yán)重，其極限功率會大幅度下降。 功率曲線圖采用推薦的潤滑方式時(shí)，各型號A系列滾子鏈所能傳遞的功率 。若潤滑不良或不采用推薦的潤滑方式時(shí)，應(yīng)將圖中 值降低；當(dāng)鏈速v1.5m/s時(shí)，降低到50%；當(dāng)1.5m/sv7m/

17、s時(shí)，降低到25%；當(dāng)v7m/s而又潤滑不當(dāng)時(shí)，傳動不可靠。 張緊裝置時(shí)，應(yīng)將計(jì)算的中心距減小25mm使鏈條有小的初垂度。 編輯本段常見實(shí)例自行車若要將自行車速度增大，應(yīng)該將牙盤半徑增大，飛輪半徑減小，后輪半徑增大?，F(xiàn)在的變速自行車就是這樣設(shè)計(jì)的。 鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，見圖1，以鏈作中間撓性件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。 鏈傳動簡圖圖1 鏈傳動簡圖 在鏈傳動中，按鏈條結(jié)構(gòu)的不同主要有滾子鏈傳動和齒形鏈傳動兩種類型： 滾子鏈傳動滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖2。它由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。鏈傳動工作時(shí)，套筒上的滾子沿鏈輪齒廓滾動

18、，可以減輕鏈和鏈輪輪齒的磨損。 圖2 滾子鏈 把一根以上的單列鏈并列、用長銷軸聯(lián)接起來的鏈稱為多排鏈，圖3為雙排鏈。鏈的排數(shù)愈多，承載能力愈高，但鏈的制造與安裝精度要求也愈高，且愈難使各排鏈?zhǔn)芰鶆?，將大大降低多排鏈的使用壽命，故排?shù)不宜超過4排。當(dāng)傳動功率較大時(shí)，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。 圖3 雙排滾子鏈 為了形成鏈節(jié)首尾相接的環(huán)形鏈條，要用接頭加以連接。鏈的接頭形式見圖4。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)采用連接鏈節(jié)，其形狀與鏈節(jié)相同，接頭處用鋼絲鎖銷或彈簧卡片等止鎖件將銷軸與連接鏈板固定；當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則必須加一個(gè)過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板在工作時(shí)受有附加彎矩，故應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。

19、 圖4 鏈節(jié)頭 鏈條相鄰兩銷軸中心的距離稱為鏈節(jié)距，用p表示，它是鏈傳動的主要參數(shù)。 滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩種系列。A系列用于重載、高速或重要傳動；B系列用于一般傳動。表1列出了部分滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸。 齒形鏈傳動表齒形鏈傳動是利用特定齒形的鏈板與鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動的。 齒形鏈?zhǔn)怯杀舜擞勉q鏈聯(lián)接起來的齒形鏈板組成（圖5），鏈板兩工作側(cè)面間的夾角為600，相鄰鏈節(jié)的鏈板左右錯(cuò)開排列，并用銷軸、軸瓦或滾柱將鏈板聯(lián)接起來。按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同，分為圓銷鉸鏈?zhǔn)?、軸瓦鉸鏈?zhǔn)胶蜐L柱鉸鏈?zhǔn)饺N，見圖5b。 圖5 齒形鏈?zhǔn)?與滾子鏈相比，齒形鏈具有工作平穩(wěn)、噪聲較小、允許鏈速較高、承受沖擊載荷能力較好和

20、輪齒受力較均勻等優(yōu)點(diǎn)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝拆困難、價(jià)格較高、重量較大并且對安裝和維護(hù)的要求也較高鐵碳合金求助編輯百科名片   鐵碳合金鐵碳合金，是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應(yīng)用最多的一類碳鋼和鑄鐵，就是一種工業(yè)鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因，首先在于可用的成分跨度大，從近于無碳的工業(yè)純鐵到含碳4左右的鑄鐵，在此范圍內(nèi)合金的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化；另外，還在于可采用各種熱加工工藝，尤其金屬熱處理技術(shù)，大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。目錄鐵碳合金的分子構(gòu)成 工業(yè)上的含碳比例 碳鋼分類 1. 按含碳量分類 2. 按鑄鐵中存在形式分類鐵碳合金的分子構(gòu)成

21、 工業(yè)上的含碳比例 碳鋼分類 1. 按含碳量分類 2. 按鑄鐵中存在形式分類展開編輯本段鐵碳合金的分子構(gòu)成鐵碳合金中合金相的形成，與純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及碳在合金中的存在形式有關(guān)。純鐵有三種同素異構(gòu)狀態(tài)：912以下為體心立方晶體結(jié)構(gòu)：稱-Fe；9121394為面心立方晶體結(jié)構(gòu)，稱-Fe；13941538(熔點(diǎn))，又呈體心立方，稱-Fe。在液態(tài)，在低于7碳范圍，碳和鐵可完全互溶；在固態(tài)，碳在鐵中的溶解是有限的，并且溶解度取決于鐵(溶劑)的晶體結(jié)構(gòu)。與鐵的三種同素異構(gòu)物相對應(yīng)，碳在鐵中形成的固溶體有三種：固溶體(鐵素體)、固溶體(奧氏體)和固溶體(8鐵素體)。這些固溶體中，鐵原子的空間分布與-Fe、-F

22、e和-Fe一致，碳原子的尺寸遠(yuǎn)比鐵原子為小，在固溶體中它處于點(diǎn)陣的間隙位置，造成點(diǎn)陣畸變。碳在-Fe中的溶解度最大，但不超過211；碳在-Fe中的溶解度不超過0.0218；而在6-Fe中不超過0.09。當(dāng)鐵碳合金的碳含量超過在鐵中的溶解度時(shí)，多余的碳可以以鐵的碳化物形式或以單質(zhì)狀態(tài)(石墨)存在于合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C(滲碳體，669C)是亞穩(wěn)相，它是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物。石墨是鐵碳合金的穩(wěn)定平衡相，具有簡單六方結(jié)構(gòu)。Fe3C有可能分解成鐵和石墨穩(wěn)定相，但該過程在室溫下是極其緩慢的。 編輯本段工業(yè)上的含碳比例工業(yè)上獲得廣泛應(yīng)用的碳鋼和鑄鐵就是鐵碳合金，含碳少于0.0218的

23、合金稱為工業(yè)純鐵，含碳低于211的鐵碳合金稱為鋼，含碳高于211的合金稱為鑄鐵。在碳鋼和鑄鐵中除碳之外，還含有硅、錳、硫、磷、氮、氫、氧等一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)是在冶煉過程中由生鐵、脫氧劑和燃料等帶入的。這些雜質(zhì)對鋼鐵性能產(chǎn)生影響。 編輯本段碳鋼分類按含碳量分類碳鋼一般按含碳量、用途、質(zhì)量和冶煉方法分類。按含碳量可分為：低碳鋼(C<0.25)，中碳鋼(0.25<C<0.6)，高碳鋼(C>0.6)；按鋼的用途可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼兩大類；按鋼的質(zhì)量可分為：普通碳素鋼(S0.055，P0.45)，優(yōu)質(zhì)碳素鋼(S、P0.04)和高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼(s0030，P0035)三大類

24、；按冶煉方法可分為沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼。 按鑄鐵中存在形式分類根據(jù)碳在鑄鐵中存在的形式不同鑄鐵可分為：白口鑄鐵：絕大部分碳以滲碳體形式存在于鑄鐵中；灰口鑄鐵：絕大部分碳以片狀石墨形式存在；可鍛鑄鐵：由白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火制成，其中碳以團(tuán)絮狀石墨形式存在；球墨鑄鐵：在澆注前經(jīng)球化處理，碳以球狀或團(tuán)狀石墨存在。無機(jī)非金屬材料求助編輯百科名片無機(jī)非金屬材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。無機(jī)非金屬材料的提法

25、是20世紀(jì)40年代以后,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展從傳統(tǒng)的硅酸鹽材料演變而來的。無機(jī)非金屬材料是與有機(jī)高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一。目錄成分結(jié)構(gòu) 應(yīng)用領(lǐng)域 傳統(tǒng)工藝 無機(jī)非金屬材料的分類 發(fā)展歷史 材料特性 生產(chǎn)工藝 展望編輯本段成分結(jié)構(gòu)在晶體結(jié)構(gòu)上,無機(jī)非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比金屬復(fù)雜，并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價(jià)鍵更強(qiáng)的離子鍵和混合鍵。這種化學(xué)鍵所特有的高鍵能、高鍵強(qiáng)賦予這一大類    無機(jī)非金屬材料材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。 硅酸鹽材料是無機(jī)非金

26、屬材料的主要分支之一，硅酸鹽材料是陶瓷的主要組成物質(zhì)。 編輯本段應(yīng)用領(lǐng)域無機(jī)非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒有一個(gè)統(tǒng)一而完善的    無機(jī)非金屬材料分類分類方法。通常把它們分為普通的(傳統(tǒng)的)和先進(jìn)的(新型的)無機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料是工業(yè)和基本建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料。如水泥是一種重要的建筑材料;耐火材料與高溫技術(shù),尤其與鋼鐵工業(yè)的發(fā)展關(guān)系密切;各種規(guī)格的平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學(xué)玻璃以及日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和電瓷等與人們的生產(chǎn)、生活休戚相關(guān)。它們產(chǎn)量大,用途廣。其他產(chǎn)品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化鋁)、鑄石(輝綠巖、

27、玄武巖等)、碳素材料、非金屬礦(石棉、云母、大理石等)也都屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料。新型無機(jī)非金屬材料是20世紀(jì)中期以后發(fā)展起來的,具有特殊性能和用途的材料。它們是現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。主要有先進(jìn)陶瓷(advanced ceramics)、非晶態(tài)材料(noncrystal material、人工晶體artificial crys-tal、無機(jī)涂層(inorganic coating)、無機(jī)纖維(inorganic fibre等。 編輯本段傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料： 水泥和其他膠凝材料硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、石灰、石膏等；  &

28、#160; 建筑裝飾材料玻璃陶瓷粘土質(zhì)、長石質(zhì)、滑石質(zhì)和骨灰質(zhì)陶瓷等； 耐火材料硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)等，玻璃硅酸鹽 ； 搪瓷 鋼片、鑄鐵、鋁和銅胎等； 鑄石 輝綠巖、玄武巖、鑄石等； 研磨材料：氧化硅、氧化鋁、碳化硅等； 多孔材料：硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸鹽和硅酸鋁等 ； 碳素材料：石墨、焦炭和各種碳素制品等； 非金屬礦：粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金剛石等； 新型無機(jī)非金屬材料 絕緣材料： 氧化鋁、氧化鈹、滑石、鎂橄欖石質(zhì)陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等 鐵電和壓電材料 鈦酸鋇系、鋯鈦酸鉛系材料等 磁性材料： 錳鋅、鎳鋅、錳鎂、鋰錳等鐵氧體、磁記錄和磁泡材料等； 導(dǎo)體

29、陶瓷 鈉、鋰、氧離子的快離子導(dǎo)體和碳化硅等；    最早的無機(jī)非金屬材料-天然石材半導(dǎo)體陶瓷 鈦酸鋇、氧化鋅、氧化錫、氧化釩、氧化鋯等過濾金屬元素氧化物系材料等。 光學(xué)材料：釔鋁石榴石激光材料，氧化鋁、氧化釔透明材料和石英系或多組分玻璃的光導(dǎo)纖維等 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷： 高溫氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等難熔化合物超硬材料 碳化鈦、人造金剛石和立方氮化硼等 人工晶體 鋁酸鋰、鉭酸鋰、砷化鎵、氟金云母等 生物陶瓷：長石質(zhì)齒材、氧化鋁、磷酸鹽骨材和酶的載體材料等 無機(jī)復(fù)合材料：陶瓷基、金屬基、碳素基的復(fù)合材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的比較傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金

30、屬材料具有性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆，經(jīng)不起熱沖擊。除具有傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)外，還有某些特征如：強(qiáng)度高、具有電學(xué)、光學(xué)特性和生物功能等。 編輯本段無機(jī)非金屬材料的分類(1)傳統(tǒng)陶瓷 陶瓷在我國有悠久的歷史，是中華民族古老文明的象征。從西安地區(qū)出土的秦始皇陵中大批陶兵馬俑，氣勢宏偉，形象逼真，被認(rèn)為是世界文化奇跡，人類的文明寶庫。唐代的唐三彩、明清景德鎮(zhèn)的瓷器均久負(fù)盛名。 傳統(tǒng)陶瓷材料的主要成分是硅酸鹽，自然界存在大量天然的硅酸鹽，如巖石、土壤等，還有許多礦物如云母、滑石、石棉、高嶺石等，它們都屬于天然的硅酸鹽。此外，人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，生產(chǎn)了大量人造硅酸鹽，主要有玻璃

31、、水泥、各種陶瓷、磚瓦、耐火磚、水玻璃以及某些分子篩等。硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，難溶于水，有很廣泛的用途。 硅酸鹽制品一般都是以黏土（高嶺土）、石英和長石為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。黏土的化學(xué)組成為AlO3·2SiO·2HO，石英為SiO，長石為KO·AlO3·6SiO（鉀長石）或Na2O·Al2O3·6SiO2（鈉長石）。這些原料中都含有SiO2，因此在硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，硅與氧的結(jié)合是最重要也是最基本的。 硅酸鹽材料是一種多相結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其中含有晶態(tài)部分和非晶態(tài)部分，但以晶態(tài)為主。硅酸鹽晶體中硅氧四面體SiO4是硅酸鹽結(jié)構(gòu)的基本單元。

32、在硅氧四面體中，硅原子以sp雜化軌道與氧原子成鍵，SiO鍵鍵長為162 pm，比起Si和O的離子半徑之和有所縮短，故SiO鍵的結(jié)合是比較強(qiáng)的。 (2)精細(xì)陶瓷 精細(xì)陶瓷的化學(xué)組成已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)硅酸鹽的范圍。例如，透明的氧化鋁陶瓷、耐高溫的二氧化鋯（ZrO2）陶瓷、高熔點(diǎn)的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷等，它們都是無機(jī)非金屬材料，是傳統(tǒng)陶瓷材料的發(fā)展。精細(xì)陶瓷是適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展而發(fā)展起來的，信息科學(xué)、能源技術(shù)、宇航技術(shù)、生物工程、超導(dǎo)技術(shù)、海洋技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)需要大量特殊性能的新材料，促使人們研制精細(xì)陶瓷，并在超硬陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷、磁性陶瓷、光學(xué)陶瓷、超導(dǎo)陶

33、瓷和生物陶瓷等方面取得了很好的進(jìn)展，下面選擇一些實(shí)例做簡要的介紹。 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷汽車發(fā)動機(jī)一般用鑄鐵鑄造，耐熱性能有一定限度。由于需要用冷卻水冷卻，熱能散失嚴(yán)重，熱效率只有30%左右。如果用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制造陶瓷發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的工作溫度能穩(wěn)定在1 300 左右，由于燃料充分燃燒而又不需要水冷系統(tǒng)，使熱效率大幅度提高。用陶瓷材料做發(fā)動機(jī)，還可減輕汽車的質(zhì)量，這對航天航空事業(yè)更具吸引力，用高溫陶瓷取代高溫合金來制造飛機(jī)上的渦輪發(fā)動機(jī)效果會更好。 目前已有多個(gè)國家的大的汽車公司試制無冷卻式陶瓷發(fā)動機(jī)汽車。我國也在1990年裝配了一輛并完成了試車。陶瓷發(fā)動機(jī)的材料選用氮化硅，它的機(jī)械強(qiáng)度高、硬度高、熱膨

34、脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好、化學(xué)穩(wěn)定性高，是很好的高溫陶瓷材料。氮化硅可用多種方法合成，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1 300 反應(yīng)后獲得： 3Si+2N2Si3N4 （1 300 ） 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷除了氮化硅外，還有碳化硅（SiC）、二氧化鋯（ZrO2）、氧化鋁等。 透明陶瓷一般陶瓷是不透明的，但光學(xué)陶瓷像玻璃一樣透明，故稱透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其內(nèi)部存在有雜質(zhì)和氣孔，前者能吸收光，后者使光產(chǎn)生散射，所以就不透明了。因此如果選用高純原料，并通過工藝手段排除氣孔就可能獲得透明陶瓷。早期就是采用這樣的辦法得到透明的氧化鋁陶瓷，后來陸續(xù)研究出如燒結(jié)白剛玉、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔-二氧化鋯等

35、多種氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化鎵（GaAs）、硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ZnSe）、氟化鎂（MgF2）、氟化鈣（CaF2）等。這些透明陶瓷不僅有優(yōu)異的光學(xué)性能，而且耐高溫，一般它們的熔點(diǎn)都在2 000 以上。如氧化釷-氧化釔透明陶瓷的熔點(diǎn)高達(dá)3 100 ，比普通硼酸鹽玻璃高1 500 。透明陶瓷的重要用途是制造高壓鈉燈，它的發(fā)光效率比高壓汞燈提高一倍，使用壽命達(dá)2萬小時(shí)，是使用壽命最長的高效電光源。高壓鈉燈的工作溫度高達(dá)1 200 ，壓力大、腐蝕性強(qiáng)，選用氧化鋁透明陶瓷為材料成功地制造出高壓鈉燈。透明陶瓷的透明度、強(qiáng)度、硬度都高于普通玻璃，它們耐磨損、耐劃傷，用透

36、明陶瓷可以制造防彈汽車的窗、坦克的觀察窗、轟炸機(jī)的轟炸瞄準(zhǔn)器和高級防護(hù)眼鏡等。 光導(dǎo)纖維從高純度的二氧化硅或稱石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100 m的細(xì)絲，稱為石英玻璃纖維。玻璃可以透光，但在傳輸過程中光損耗很大，用石英玻璃纖維光損耗大為降低，故這種纖維稱為光導(dǎo)纖維，是精細(xì)陶瓷中的一種。 利用光導(dǎo)纖維可進(jìn)行光纖通信。激光的方向性強(qiáng)、頻率高，是進(jìn)行光纖通信的理想光源。光纖通信與電波通信相比，光纖通信能提供更多的通信通路，可滿足大容量通信系統(tǒng)的需要。 光導(dǎo)纖維一般由兩層組成，里面一層稱為內(nèi)芯，直徑幾十微米，但折射率較高；外面一層稱包層，折射率較低。從光導(dǎo)纖維一端入射的光線，經(jīng)內(nèi)芯反復(fù)折射而傳到末端

37、，由于兩層折射率的差別，使進(jìn)入內(nèi)芯的光始終保持在內(nèi)芯中傳輸著。光的傳輸距離與光導(dǎo)纖維的光損耗大小有關(guān)，光損耗小，傳輸距離就長，否則就需要用中繼器把衰減的信號放大。用最新的氟玻璃制成的光導(dǎo)纖維，可以把光信號傳輸?shù)教窖蟊税抖恍枞魏沃欣^站。 在實(shí)際使用時(shí)，常把千百根光導(dǎo)纖維組合在一起并加以增強(qiáng)處理，制成像電纜一樣的光纜，這樣既提高了光導(dǎo)纖維的強(qiáng)度，又大大增加了通信容量。 用光纜代替通信電纜，可以節(jié)省大量有色金屬，每公里可節(jié)省銅1.1 t、鉛23 t。光纜有質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣性能好、壽命長、輸送距離長、保密性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信與數(shù)字技術(shù)及計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，可以用于傳送電話、圖像、

38、數(shù)據(jù)、控制電子設(shè)備和智能終端等，起到部分取代通信衛(wèi)星的作用。 光損耗大的光導(dǎo)纖維可在短距離使用，特別適合制作各種人體內(nèi)窺鏡，如胃鏡、膀胱鏡、直腸鏡、子宮鏡等，對診斷、醫(yī)治各種疾病極為有利。 生物陶瓷人體器官和組織由于種種原因需要修復(fù)或再造時(shí)，選用的材料要求生物相容性好，對肌體無免疫排異反應(yīng)；血液相容性好，無溶血、凝血反應(yīng)；不會引起代謝作用異常現(xiàn)象；對人體無毒，不會致癌。目前已發(fā)展起來的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能滿足這些要求。利用這些材料制造了許多人工器官，在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。但是這類人工器官一旦植入體內(nèi)，要經(jīng)受體內(nèi)復(fù)雜的生理環(huán)境的長期考驗(yàn)。例如，不銹鋼在常溫下是非常穩(wěn)定的材料，

39、但把它做成人工關(guān)節(jié)植入體內(nèi)，三五年后便會出現(xiàn)腐蝕斑，并且還會有微量金屬離子析出，這是生物合金的缺點(diǎn)。有機(jī)高分子材料做成的人工器官容易老化，相比之下，生物陶瓷是惰性材料，耐腐蝕，更適合植入體內(nèi)。 氧化鋁陶瓷做成的假牙與天然齒十分接近，它還可以做人工關(guān)節(jié)用于很多部位，如膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、指關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)等。ZrO2陶瓷的強(qiáng)度、斷裂韌性和耐磨性比氧化鋁陶瓷好，也可用以制造牙根、骨和股關(guān)節(jié)等。羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2是骨組織的主要成分，人工合成的與骨的生物相容性非常好，可用于頜骨、耳聽骨修復(fù)和人工牙種植等。目前發(fā)現(xiàn)用熔融法制得的生物玻璃，如CaO-Na2O-SiO2-P2O5，具有

40、與骨骼鍵合的能力。 陶瓷材料最大的弱點(diǎn)是性脆，韌性不足，這就嚴(yán)重影響了它作為人工人體器官的推廣應(yīng)用。陶瓷材料要在生物工程中占有地位，必須考慮解決其脆性問題。 （3）納米陶瓷 從陶瓷材料發(fā)展的歷史來看，經(jīng)歷了三次飛躍。由陶器進(jìn)入瓷器這是第一次飛躍；由傳統(tǒng)陶瓷發(fā)展到精細(xì)陶瓷是第二次飛躍，在這個(gè)期間，不論是原材料，還是制備工藝、產(chǎn)品性能和應(yīng)用等許多方面都有長足的進(jìn)展和提高，然而對于陶瓷材料的致命弱點(diǎn)脆性問題沒有得到根本的解決。精細(xì)陶瓷粉體的顆粒較大，屬微米級（10 m），有人用新的制備方法把陶瓷粉體的顆粒加工到納米級 （10 m），用這種超細(xì)微粉體粒子來制造陶瓷材料，得到新一代納米陶瓷，這是陶瓷材料

41、的第三次飛躍。納米陶瓷具有延性，有的甚至出現(xiàn)超塑性。如室溫下合成的TiO2陶瓷，它可以彎曲，其塑性變形高達(dá)100%，韌性極好。因此人們寄希望于發(fā)展納米技術(shù)去解決陶瓷材料的脆性問題。納米陶瓷被稱為21世紀(jì)陶瓷。 編輯本段發(fā)展歷史舊石器時(shí)代人們用來制作工具的天然石材是最早的無機(jī)非金屬材料。在公元前6000前5000年中國發(fā)明了原始陶器。中國商代（約公元前17世紀(jì)初約前11世紀(jì)）有了原始瓷器，并出    中國古代的陶瓷藝術(shù)現(xiàn)了上釉陶器。以后為了滿足宮廷觀賞及民間日用、建筑的需要，陶瓷的生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展。公元200年（東漢時(shí)期）的青瓷是迄今發(fā)現(xiàn)的最早瓷器。陶器的出現(xiàn)促進(jìn)了人類進(jìn)入金

42、屬時(shí)代，中國夏代（約公元前22世紀(jì)末至約前21世紀(jì)初約前17世紀(jì)初）煉銅用的陶質(zhì)煉鍋，是最早的耐火材料。鐵的熔煉溫度遠(yuǎn)高于銅，故鐵器時(shí)代的耐火材料相應(yīng)地也有很大發(fā)展。18世紀(jì)以后鋼鐵工業(yè)的興起，促進(jìn)耐火材料向多品種、耐高溫、耐腐 蝕方向發(fā)展。公元前3700年，埃及就開始有簡單的玻璃珠作裝 飾品。 公元前 1000年前，中國也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期羅馬已能生產(chǎn)多種形式的玻璃制 品。10001200年間玻璃制造技術(shù)趨于成熟，意大利的威尼斯成為玻璃工業(yè)中心。1600年后玻璃工業(yè)已遍及世界各地區(qū)。公元前3000前2000年已使用石灰和石膏等氣硬性膠凝材料。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，膠凝材料也獲得相應(yīng)的發(fā)展。公元初期有了水硬性石灰，火山灰