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但这类钢的红硬性差,即当工作温度大于250℃时,钢的硬度和耐磨性就会急下降而失去工作能力。另外,碳素工具钢如制成较大零件则不易淬硬,而且容易产生变形和裂纹。在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外,还含有一定量的合金元素,钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒 、钛、铌、硼、铝、稀土等其中的一种或几种,这种钢叫合金钢。各国的合金钢系统,随各自的次源情况、生产和使用条件不同而不同,国外以往曾发展镍、铬钢系统,我国则发展以硅、锰、矾、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统。
熔点:金属由固态转变成液态时的温度,对金属材料的熔炼、热加工有直接影响,并与材料的高温性能有很大关系。热膨胀性。随着温度变化,材料的体积也发生变化(膨胀或收缩)的现象称为热膨胀,多用线膨胀系数衡量,亦即温度变化1℃时,材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。在实际应用中还要考虑比容(材料受温度等外界影响时,单位重量的材料其容积的增减,即容积与质量之比),是对于在高温环境下工作,或者在冷、热交替环境中工作的金属零件,考虑其膨胀性能的影响。
人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。金属材料通常分为黑金属、有金属和特种金属材料。黑金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑金属还包括铬、锰及其合金。
钢和有色金属复合的材料用于电工技术及高压热交换器以及其他工业技术方面。如钢-铜双金属用于电工技术及高压热交换器。钢-黄铜复合金属用于很多工业部门;复铝铁和复镍铁用于电子工业等。