殷瓦鋼——殷瓦合金(鎳鐵合金)
殷瓦合金(invar,也稱為殷鋼),是一種鎳鐵合金,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%,它的熱膨脹系數(shù)極低,能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定長度。艾林瓦合金(elinvar),是一種鎳鐵鉻合金,成分為鎳33%～35%,鐵53%～61%,鉻4%～5%,鎢1%～3%,錳0.5%～2%,硅0.5%～2%,碳0.5%～2%,它在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)熱彈性系數(shù)實(shí)際上是零(即楊氏模量不變),熱膨脹系數(shù)也很低。它是1896年法國物理學(xué)家C.E.Guialme發(fā)現(xiàn)的一種奇妙的合金,這種合金在磁性溫度即居里點(diǎn)附近熱膨脹系數(shù)顯著減少,出現(xiàn)所謂反常熱膨脹現(xiàn)象,從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內(nèi),或很小的甚至接近零的膨脹系數(shù),呈面心立方結(jié)構(gòu),其牌號為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金( invar) ,意思是體積不變。
殷瓦鋼的特殊性質(zhì)決定了它是船舶工業(yè)中制造大型LNG船舶必不可少的材料,用于防止船體結(jié)構(gòu)在超低溫環(huán)境下冷裂。而且殷瓦鋼極為嬌貴,0.7mm厚的殷瓦鋼,空手摸一下,24小時就會銹穿,所以在焊接過程中必須極為小心!所以在殷瓦鋼的焊接過程中,需要焊工中最高級別,即G級的高級焊工在佩戴專用羊皮吸汗手套在極其艱苦的環(huán)境下進(jìn)行。
瑪鋼——可鍛鑄鐵
瑪鋼是可鍛鑄鐵的俗稱,生產(chǎn)過程是:首先澆注成白口鑄鐵件,然后經(jīng)可鍛化退火(可鍛化退火使?jié)B碳體分解為團(tuán)絮狀石墨)而獲得可鍛鑄鐵件。可鍛鑄鐵主要的化學(xué)成分是:碳2.2%～2.8%,硅1.0%～1.8%,錳0.3%～0.8%,硫S≤0.2%,磷≤0.1%。
炮彈鋼——制造炮彈用鋼
制造炮彈用鋼。炮彈種類很多,主要用于殺傷敵人的有生力量,破壞作戰(zhàn)坦克等。因此,炮彈用鋼要求強(qiáng)度高、硬度高,在爆炸載荷作用下,破片率高。由于炮彈是消耗品,用量大,成本要低。一般使用中碳鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼,如50Mn、58SiMn和60MnMo鋼等。
考登鋼——耐候鋼(低合金高強(qiáng)耐大氣腐蝕結(jié)構(gòu)鋼)
考登鋼是COR-TEN鋼的英譯名,也可寫作Corten鋼,而COR-TEN則是"corrosion resistance" 和"tensile strength"兩個詞的縮寫。
分兩大類:Corten A、CortenB,是美國Cu-P系列鋼的代表鋼種,屬于低合金高強(qiáng)耐大氣腐蝕結(jié)構(gòu)鋼,國內(nèi)叫做耐候鋼。國內(nèi)對鋼種簡稱ND鋼,對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T4171-2008耐候結(jié)構(gòu)鋼;對應(yīng)的日本標(biāo)準(zhǔn)是JISG3125-2004,其中包括SPA-H和SPA-C兩個牌號。
耐候鋼是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列,由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成,具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性;耐候性為普碳鋼的2~8倍,涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時,它具有耐銹,使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗,省工節(jié)能等特點(diǎn)。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。
馬口鐵——電鍍錫薄鋼板
馬口鐵又名鍍錫鐵,是電鍍錫薄鋼板的俗稱,英文縮寫為SPTE,是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶。錫主要起防止腐蝕與生銹的作用。它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、無毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性。
馬口鐵是表面鍍有一層錫的鐵皮,它不易生銹,又叫鍍錫鐵。這種鍍層鋼板在中國很長時間稱為“馬口鐵”,有人認(rèn)為由于當(dāng)時制造罐頭用的鍍錫薄板是從澳門(英文名Macao可讀作馬口)進(jìn)口的,所以叫“馬口鐵”。
白口鐵——碳以滲碳體形態(tài)存在的鑄鐵
碳以滲碳體形態(tài)存在的鑄鐵,其斷面為灰白色。是一種良好抗磨材料,在磨料磨損條件下工作。白口鑄鐵包括普通白口鑄鐵、低合金白口鑄鐵、中合金白口鑄鐵,高合金白口鑄鐵。中國有國家標(biāo)準(zhǔn)(G.B8263—87)。
普通白口鑄鐵中國早在春秋時代就制成了抗磨性良好的白口鑄鐵,用作一些抗磨零件。這種鑄鐵具有高碳低硅的特點(diǎn),有較高的硬度,但很脆,適用于制造沖擊載荷小的零件,一般用在犁鏵、磨片、導(dǎo)板等方面。生產(chǎn)中常采用熱處理的方法來改善其性能,擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。碳對于普通白口鑄鐵的耐磨性能起最重要的作用,含碳量愈高,則形成的滲碳體愈多,構(gòu)成大量的萊氏體,因而硬度愈高,耐磨性也就愈好。但含碳量高,韌性則下降。應(yīng)根據(jù)零件的具體工作條件,來選擇滲碳體的數(shù)量和分布。通常普通白口鑄鐵的硬度與含碳量成直線關(guān)系,即HS=16.7C+13(HS—肖氏硬度;C—含碳量百分比)。
灰口鐵——碳以片狀的石墨形態(tài)存在的鑄鐵
碳在這種鐵的合金里是以片狀的石墨形態(tài)存在。質(zhì)較軟,可進(jìn)行切削加工。熱時容易流動,鑄造性能好。較耐磨。強(qiáng)度及延展性差。由于石墨質(zhì)軟并有潤滑作用,因而這種生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于有片狀石墨的存在,降低了它的抗拉強(qiáng)度,使它不能鍛軋,只能用于制造各種鑄件,如鑄造機(jī)床床座、鐵管等。見水易生銹。鑄造易產(chǎn)生氣孔。
含碳量較高(2.7%～4.0%),碳主要以片狀石墨形態(tài)存在,斷口呈灰色,簡稱灰鐵。熔點(diǎn)低(1145～1250℃),凝固時收縮量小,抗壓強(qiáng)度和硬度接近碳素鋼,減震性好。用于制造機(jī)床床身、汽缸、箱體等結(jié)構(gòu)件。
大馬士革鋼——制作刀劍的頂級用鋼
大馬士革鋼——Damascus steel 。在古代,敘利亞地區(qū)的大馬士革古城處于東西方文明的交點(diǎn),是各路商旅必經(jīng)之處。他們將出產(chǎn)于印度的烏茲鋼(wootz也譯作伍茲鋼)販賣到大馬士革。這些烏茲鋼在大馬士革被煉制成武器,而且性能非常優(yōu)越,這些武器或原料傳入歐洲,被稱作大馬士革鋼。后來由于煉制印度烏茲鋼的礦石在十七世紀(jì)末被開采殆盡,所以早期的大馬士革鋼便消失了。在此之后有許多傳說,已經(jīng)不可考證。
鑌鐵——制作刀劍的頂級用鋼
古代的一種鋼,把表面磨光再用腐蝕劑處理,可見花紋,又稱“賓鐵”。明代曹昭的《格古要論》卷六說,鑌鐵有旋螺花、芝麻雪花;常用的腐蝕劑為金絲礬,又名黃礬(硫酸鐵)。鑌鐵原產(chǎn)波斯(今伊朗)、罽賓(今克什米爾)、印度等地,約在南北朝時傳入中國。此后中國也掌握了制煉鑌鐵的技術(shù)。元朝工部設(shè)鑌鐵局,明代新疆、山西都產(chǎn)鑌鐵。古代中近東、南亞有花紋的鋼器分為兩大類:一種以印度烏茨(Wootz)鋼為原料制成;一種以高碳鋼和熟鐵疊打而成。唐慧林《一切經(jīng)音義》卷55所說鑌鐵“以諸鐵和合”,當(dāng)指后者。鑌鐵主要用來制作刀劍,鑌鐵劍極其鋒利,有“吹毛透風(fēng)”之譽(yù)。
玄鐵——制作神兵利器的珍稀材料
玄鐵是金庸筆下制作神兵利器的珍稀材料,推測玄鐵重劍應(yīng)該為高錳鋼。小說中描寫玄鐵的作用曾寫道,凡鐵中摻上一兩八錢,立成利器。這種描述是正確的。重劍鋒,大巧不工。這種描述也是正確的。前者說了錳的脫硫作用。
中國的鐵礦石普遍品位較低,含硫量高,打造出來的兵器中含硫量偏高自然容易發(fā)脆,冶鐵煉鋼摻入一定的錳鋼后會降低硫的含量,自然就增加了兵器的強(qiáng)度。至于重劍無鋒,大巧不工,則是因?yàn)楦呙弯撻_不了鋒。
優(yōu)質(zhì)的高猛鋼表面由于奧氏體的作用形成了一層硬殼,受到擠壓研磨的時候具有自硬性,強(qiáng)度極高,非常耐用磨。對付金龍鞭的時候,被鉆石劃過也留不下細(xì)紋。正是對這一特性的形像描繪。當(dāng)然鉆石的摩爾硬度是10,劃痕是肯定有的,只是不明顯,我們?nèi)庋凼菬o法看得見的。所以高錳鋼通常是一次成型,難以二次加工,想要開鋒就是更是難上加難了。至今鋼廠的老人們嘴里還流傳著一句話……碳鋼打刀,錳鋼鑄斧。用錳鋼做的斧子,堅(jiān)固耐用,經(jīng)愛強(qiáng)烈的打擊也不會出現(xiàn)碎裂,再說斧頭對鋒利的程度也要求不高。所以錳鋼是最好的選擇。
瓦雷利亞鋼——用來制作無與倫比性能的兵器
瓦雷利亞鋼(Valyrian steel)是美國作家喬治·R·R·馬丁著名的史詩奇幻小說系列《冰與火之歌》中由瓦雷利亞人發(fā)明的一種玄秘合金,能被用來制作無與倫比性能的兵器。傳說在制造過程中混入了咒語和魔法,用龍焰協(xié)助鍛造,使其輕便、堅(jiān)韌并且從不生銹、卷刃或折斷。
瓦雷利亞鋼是由瓦雷利亞自由堡的龍焰中煉造,比尋常的鋼鐵質(zhì)地更加輕盈堅(jiān)韌。而瓦雷利亞末日浩劫之后,瓦雷利亞鋼的煉制技術(shù)已經(jīng)失傳,世間無人能夠煉造新鋼,但是技藝高超的工匠仍然可以嘗試將現(xiàn)有的鋼料熔化進(jìn)行兵器的重鑄。
瓦雷利亞鋼制作的兵刃要比城堡鑄造最好的精鋼武器還要質(zhì)輕堅(jiān)硬,也更加鋒利。瓦雷利亞鋼的材質(zhì)表面顯現(xiàn)水波狀的紋路,就如同現(xiàn)實(shí)世界中的大馬士革鋼。因?yàn)橐睙捈夹g(shù)已經(jīng)失傳,現(xiàn)存的瓦雷利亞鋼就變得極為珍貴和罕見,大部分瓦雷利亞鋼劍在維斯特洛都保存在那些古老的貴族家族手中,每一把都有自己的名字和故事。
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