高碳鋼和低碳鋼的物理特性?

高碳鋼具有較高的強度,硬度和耐磨性,但塑性較低,多用來制造沖擊載荷不大的耐磨零件,如軋輥,模具等.高碳鋼的鑄造性能良好,但由于導熱性差和較大的脆性,鑄件有產生巨大應力而形成冷裂的危險.所以高碳鋼鑄件僅進行一般的退火處理,且加熱和冷卻時應緩慢進行. 低碳鋼的塑性和韌性較高,但強度較低.這類鋼通常要經滲碳后進行淬火,回火處理,以提高強度和耐磨性,常用來制造凸輪等耐磨零件.

鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體的導熱性

二次加工企業對熱軋半成品在要求其加工性好的同時為提高強度而實施韌化處理，該項技術于19世紀取得英國專利。這種熱處理采用在導熱性好的金屬浴中進行等溫且均勻化的熱處理，使常溫下鋼中存在的鐵素體和滲碳體組織轉變為奧氏體，然后再通過快速冷卻使之變態為珠光體（由滲碳體和鐵素體2相組成的層狀組織）。該方法產生的珠光體組織中由滲碳體相互間的間隔（即片層的厚度）來決定線材的強度，厚度越小則強度越高。假如在未進行韌化處理冷卻至常溫時，片層的厚度不均勻導致拉絲加工性降低，最終的強度也降低。為此，韌化處理對要求高強度的鋼材生產是不可缺少的工藝過程。

鋼鐵組織由高溫到低溫的過程中，奧氏體生成珠光體并長大；但從950℃快速冷卻到550℃的低溫時，則變成均勻的珠光體，由硬而脆的滲碳體相和軟且延伸性好的鐵素體相按同一方向并列組成；而對汽車板等加工性好的材料則生成較軟的鐵素體單相。

若能將韌化處理省略，則給用戶簡化加工帶來很大好處，上面提到的“DLP”設備便可起到這一作用，即在550℃鹽浴下均勻調整冷卻，使其在半成品時就轉變為珠光體。對于砼緊縮用高強鋼絲的生產，新日鐵也通過“DLP”設備處理為用戶省去韌化處理創造了條件。在橋梁用鋼絲的生產中，經韌化處理后，為便于拉絲加工先經酸洗、磷酸鋅皮膜處理的“潤滑”處理后，再在室溫下分多段進行拉絲加工。即將熱軋后的Φ13mm的線材半成品冷拉減細至Φ7mm，最后為提高耐蝕性再進行鍍鋅處理。但輪胎補強用子午線鋼絲則加工工序較多，即使用Φ5.5mm的線材，經拉絲加工為Φ3mm的鋼絲，經中間韌化處理后，再拉絲至Φ1.5mm的鋼絲，再經最終韌化處理和鍍黃銅（可提高和橡膠的密接性）處理，最終再拉絲至Φ0.3mm并由5支組成成品。采取中間韌化處理的原因是防止由Φ5.5mm一次拉絲至Φ1.5mm時，可能由于韌性差而產生斷線。總之，所有的鋼材高強度化時，都會隨著強度的上升而延伸性下降，因此可實用化的高強度極限關鍵在于延伸性，高強度用高碳鋼絲的關鍵技術也是如何保持延伸性。

（六）絲徑越細強度越高的高碳鋼絲

鋼絲的強度和絲徑有明顯的關系，如橋梁用鋼絲等的絲徑為Φ5～7mm，其強度為2000MPa以下，而絲徑為Φ0.2～0.4mm的輪胎用子午線鋼絲則強度高達4000MPa左右。通過鋼絲的高強度化，有利于降低建設成本和減輕輪胎的重量。

鋼絲直徑縮小時，由于拉絲加工時施加的壓力，隨著其變細程度（形變加工量）的加大使得強度相應加大，這便是其根本的原理。由于鋼種的不同雖有一定的差別，但在韌化處理后強度達1200～1500MPa的鋼絲繼續拉絲時其強度仍持續提高。橋梁用鋼絲等的形變量為1.5左右，子午線鋼絲的形變量則高達3.5～4，其加工形變量與強度的關系見表3。

表3 0.82％C鋼的加工形變量與強度的關系

加工形變量（％）

0

1

2

3

4

5

抗拉強度（MPa）

1200

1700

2000

2800

3500

4300

這一原理可由鋼鐵的組織變化來說明，鐵素體相間隔的寬度（即片層的厚度）越小則強度上升。因為剛經韌化處理后的鋼絲，其鐵素體和滲碳體的結晶方向隨機而呈不規則狀態，通過拉絲加工強度高的滲碳體和延伸性好的鐵素體的結晶均按拉絲方向變得整齊一致，因此鋼絲越細時片層的厚度越小而強度越高。如鋼中鐵素體的粒徑為Φ10～30um，作為國家項目開發中的“超級金屬（高強度鋼）”也僅為0.5～0.8um的水平；而鋼絲在韌化處理后的片層厚度僅為0.1um左右（1200～1500MPa），最先進的子午線鋼絲經過約20次的拉絲后變為0.01um，相應的強度也上升至4500MPa。

軋制后的結晶方向若一致可提高強度的性質是鋼材的共同現象，但薄板等產品在軋制時結晶只向軋制方向延伸而不向寬度方向延伸，因此隨著方向的不同結晶粒徑也不同。而線材的拉絲加工所使用的冷拔模具，采用和軋制方式不同的強壓由四周均勻對線材擠壓，因此結晶只能向拉絲方向發展，其結果使片層均勻而厚度變小，使強度快速提高。為施加強壓的超高強度鋼絲，拉絲時多用超高硬度的金剛石制模具。

（七）高強度化的關鍵是珠光體的轉變

如上所述，高碳鋼的珠光體比低碳普通鋼的鐵素體單相的強度要高的多。由此可知，珠光體在較小的拉絲變形量下易得到高強度，故成為工業化的重要因素。反之，對純鐵無論施加多強的壓力進行冷拉絲加工也難以實現高強度化的效果。

關于珠光體通過拉絲加工可快速提高強度的機理，目前尚未完全清楚。一個重要的原因為，通過拉絲加工使結晶微細化后的片層厚度變薄的“細晶強化”，還有加工使位錯數量加大而硬化的“位錯強化”都起到了重要的作用，這和對鋼絲連續彎曲時該處變硬的現象相同。

對于其它組織，如拉絲前無晶界的滲碳體經拉絲加工微細化至納米級水平后強度也可提高的“滲碳體細晶強化”；還有穩定金屬華的滲碳體（Fe3C）經拉絲加工而被分解，分解后的碳附著于位錯使其不易移動致使強度提高的“固溶強化”等。過去只知道在大外力作用下金屬化合物會分解，近來又發現滲碳體全部被分解的現象，因此引起各方的重視。新日鐵作為高碳鋼絲開發的先行者，把滲碳體分解所產生的強度和延伸性變化作為重要的研究課題，并通過研究其機理開發高強度鋼絲。

滲碳體分解機理未查明的原因是：鐵是過細的組織，經強加工后的滲碳體也是幾個納米的過細組織，一般的儀器是難以觀察到的，因此對其機理難以說明。但現在通過可放大100萬倍的可對納米組織解析的“高分解能透過型顯微鏡”和原子觀測器，對點狀并列的單個鐵原子和鐵素體，滲碳體的組織均可觀察清楚，使研究有了很大的進展，有望不久的將來可得到解決。

（八）強度和延伸性對立的挑戰

為使高碳鋼絲實用化，不僅是強度，還必須解決造成破斷的延伸性不足的問題。從兩者的關系來看，橋梁用鋼絲當強度超過2000MPa時其延伸性快速下降，即可實用化的最高強度應和延伸性保持平衡。單從技術上看，如單純追求強度還可以進一步提高，但考慮延伸性的明顯下降，現在子午線鋼絲的極限強度也只規定在4000MPa以下。

具有高延伸性的鋼絲，對鋼絲斷面均勻的施加壓力進行熱斷試驗時，經數十次扭轉后拉絲的垂直方向呈整齊的斷面而破斷（正常破斷），但延伸性低的鋼絲在扭力變形的初期即沿拉絲垂直方向產生龜裂（扭裂），這種現象的發生稱為影響高強度化的重要原因。還有絲徑較大時，在2000MPa左右即產生扭裂，而在絲徑小時則到4000MPa還未產生，對此稱之為“絲徑效果”。對于產生扭裂的原因有多種說法，據研究滲碳體的分解是主要的原因。

（九）盡可能減少拉絲加工的高強度鋼材

用兼顧鋼材強度和延伸性的加工工序在對鋼絲高強度化時，首先通過韌化處理使強度提高，再通過增大拉絲加工（加工形變）以提高單位形變的強度增加量（加工硬化率），還有如橋梁用鋼絲等還應采取一些措施抑制由于鍍鋅（450℃）和發藍處理等加熱產生的強度下降。

采取上述方法保持高強度化的同時，還應防止延伸性下降，即從保持延伸性可避免扭裂的因果關系出發，經試驗結果證明，采取韌化處理材的高強度化和減少拉絲加工量以提高加工硬化率的方法，比提高拉絲加工量對保持延伸性更為有效。例如，最終強度目標為2000MPa的場合，對低韌化處理后的強度（1000～1300MPa水平）材，通過增加拉絲加工量達到目標時易發生扭裂；若對1400MPa的韌性處理材適當減少拉絲加工量時則不會發生。由此可看出采取后者對高強度下保持必要的延伸性較為有效。

韌化處理材的強化方法也有很多種，其代表的方法為合金化。即在鋼中增加碳、釩、鉻、硅等元素的含量均可提高強度。其中通用的基本方法為增加碳含量；硅可在鐵素體的固溶強化方面起到積極的作用；鉻則在韌化處理時可使片層的厚度微細化使得提高強度得效果明顯。還有在高碳鋼（含C0.82％）中加入0.2～0.5％的鉻，則對提高拉絲加工時的加工硬化率非常明顯，因此十分有利于高碳鋼絲的高強度化。關于在子午線鋼絲和橋梁用鋼絲方面的應用在前期的文章中已有介紹

為什么碳素鋼的熱導率高于不銹鋼?

通常鋼的導熱性取決于鋼中的碳含量和合金元素的含量,這兩項越高導熱性越差.所以當碳含量相同時碳素鋼的導熱率高于不銹鋼.

鋼的導熱性好嗎?

鋁的導熱性是鐵的3倍左右.不銹鋼的導熱性是鐵的1/3左右 所以假如不銹鋼的導熱率是1,鐵就是3,鋁就是9.這個比較夠直觀了吧? 商用廚具專家手工輸入,絕無復制粘貼,請給予好評

什么是材料的導熱性

導熱性(Thermal Conductivity)對固體或液體傳熱的能力的衡量. 導熱性能好的物體,往往吸熱快,散熱也快.其大小用熱導系數來衡量,熱導系數的符號是 λ ,單位是W/(m·K) 純金屬的導熱性好,合金的導熱性比純金屬差……

鋼的導電性,導熱性,絕緣性

金屬導熱系數表（W/mK)：

銀 429 銅 401 金 317 鋁 237 鐵 80 錫 67 鉛 34.8

一鋼板厚度為3mm,面積為1×1㎡,初始溫度均勻為300℃,放置于20℃的空氣中冷卻。已知鋼板的導熱系數為λ=48.5W/(m·k),熱擴散率a=12.7×10-6㎡/s,板與空氣之間的表面傳熱 …

鋁合金的導熱系數：

ADC12, A360, A380的導熱系數分別為：96.2/113/96.2(W/m.K) * a/ v3 ~1 r7 S! f此系數只是理論上的，一切很標準的話。 & t; h2 _: L, f: Y+ \4 |% U具體情況具體對待

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常用材料導熱系數(20℃)——λ(w/m.k)晨怡熱管 2008-5-2 15:03:49 名稱 λ(w/m.k) F4、F46 0.19~0.25 聚苯乙烯 0.04

PVC 0.14~0.15 PP 0.21~0.26 PE 0.42 有機玻璃 0.14~0.20 泡沫 0.045 木材 (橫) 0.14~0.17 (縱) 0.38

散珍珠巖 0.042~0.08 水泥珍珠巖0.07~0.09 石棉 0.15 混凝土 1.28 85%MgO 0.07 玻璃 0.52~1.01 水垢 1.3~3.1 搪瓷 0.87~1.16 耐火磚 1.06 普通磚 0.7~0.8 銀 419 鋅 112 鈦 14.63 錫 64 鉛 35 鎳 90

鋼的導電性和傳熱性都不錯

高碳鋼有什么大的焊接缺陷,為什么焊接性能差?

高碳鋼由于含碳量高,焊接性能很差.其焊接有如下特點:(1)導熱性差,焊接區和未加熱部分之間產生顯著的溫差,當熔池急劇冷卻時,在焊縫中引起的內應力,很容易形成裂紋. (2)對淬火更加敏感,近縫區極易形成馬氏體組織.由于組織應力的作用,使近縫區產生冷裂紋. (3)由于焊接高溫的影響,晶粒長大快,碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱,焊接接頭強度降低. (4)高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋.

影響鋼導熱性的因素有哪些?合金元素對鋼的導熱性的影響作用

含碳量,合金元素等.含碳量合金元素越多,導熱性越差.

請教影響鋼的導熱性的問題

這個問題非常復雜,牽扯的因素非常多. 說實在的,我到現在還沒真的弄明白,只能胡亂灌幾句…….. 1.成分: 之一,單從碳鋼來說,含碳量越高,導熱性越差. 之二,對于合金鋼(退火態、鐵素體基):碳增加導熱性(注意是增加);硅、鉻降低導熱性;其它元素降低導熱性(室溫). 2.組織: 這牽扯到合金元素在基體和碳化物之間的分配.溶入基體,則對導熱性影響大,表現為導熱性下降;形成碳化物,則對導熱性影響變小,表現為導熱性上升. 3.溫度: 純鐵、低碳鋼(下限)溫度上升,導熱性變差. 合金鋼溫度上升,導熱性變好.

高碳鋼的化學成分是什么?

高碳鋼w(C)>0.60%、中碳鋼w(C)=0.25-0.60%、低碳鋼w(C)