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抗高溫氧化：金屬和氧的親和力大時，且氧在晶鉻內溶解度達到飽和時，就在金屬表面上形成氮化物。一旦形成了氧化膜，氧化過程的繼續進行將取決于兩個因素：（a）界面反應速度，包括金屬/氧化物界面及氧化物/氣體兩個界面上的反應速度；（b）參加反應的物質通過氧化膜的擴散速度。在一般情況下，當金屬的表面與氧起始反應生產極薄的氧化膜時，界面反應起主導作用，即界面反應是氧化膜生成的控制因素。但隨著氧化膜的生長增后，擴散過程將逐漸起著越來越重要的作用，成為繼續氧化的控制因素。金屬表面形成的氧化膜一般是固態，但是根據氧化膜的性質不同，在較高溫度下，有些金屬的氧化物是液態，有的還是氣態的。在耐熱鋼中加入鉻、鋁、硅和稀土元素等，與氧形成一層完整致密具有保護性的氧化膜。在金屬表面施加涂層也是提高抗高溫氧化能力的重要方法。如在耐熱鋼表面滲鋁、滲硅或鉻鋁、鉻硅共滲都有顯著的抗氧化效果。
高溫硫化是一種比純氧化更嚴重的高溫腐蝕形態，因為硫化物膜比氧化膜的缺陷濃度大，更容易開裂和剝落，特別是硫化物的熔點低，蒸汽壓高，多數硫化物共晶點低。硫化時硫的存在形式對高溫硫化速度有影響。氣相的硫可能是以硫蒸汽、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫和有機硫化物等形態存在。當硫和氧同時存在時，在金屬表面上常形成氧化物和硫化物的混合銹層產物，這種銹層比在H2S或有機硫以及硫蒸汽中產生的硫化物的保護性好。由于硫化與氧化相似，因此，氧化的基本理論和紡織氧化的基本措施都適用于硫化。在鋼中加入鉻、鋁、硅等合金元素都可以在一定程度上防止或減緩高溫硫化。
隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足：(1)淬透性低一般情況下，碳鋼水淬的淬透直徑只有10mm-20mm。(2)強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs/σb僅為0.43，遠低于合金鋼。(3)回火穩定性差由于回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。(4)不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。
合金鋼的分類：按合金元素含量：1、低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）、高合金鋼（合金元素總量高于10%）。2、按合金元素成分：鉻鋼（Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼（Mn-Fe-C)、硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C)。3、按小試樣正火或鑄態組織分：珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼。4、按用途分：合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。
抗高溫碳化：高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態環境中由于氣體與材料表面發生高溫反應，吸附在其表面上那一部分碳原子產生的表面增碳現象。金屬表面吸收大量的談，碳連續不斷地滲入金屬內部，當超過了碳在金屬中的溶解度，高溫下降形成許多不穩定的碳化物、析出石墨等，這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼，由于碳化，在鋼中出現大量的碳化鉻，從而造成鋼的貧鉻，使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態，但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。使用高合金的耐熱鋼是解決高溫碳化的重要途徑。在工程中常用25Cr-20Ni鋼和25Cr-35Ni鋼來制造高溫裂解爐的爐管，效果很好。硅是提高鋼抗高溫碳化的有利元素之一，但它在鋼中的含量不宜超過2%。碳化物穩定元素鈮、鈦、鎢等對提高抗高溫碳化性能是有利的。改變氣氛的成分能改變碳化條件，改善高溫碳化的環境1Cr6Si2Mo鋼●用途： 用于工作溫度小于600℃的鍋爐吊掛、省煤器管夾、定位板，工作溫度小于650℃以下的燃氣輪機氣缸襯套，還廣泛用于石油工業等。●工藝性能：1.冶煉：電爐冶煉。2.熱加工：始鍛溫度1160℃，終鍛溫度850℃，鍛軋后砂冷或堆冷。該鋼有空淬現象，熱加工后快冷后發生裂紋，應緩冷。另外，該鋼有脫碳傾向，加熱時溫度階段應保證斷面溫度均勻，如保持時間長，應保持還原氣氛。3.冷加工：薄板（＜3mm）可在室溫下彎曲、卷邊，如需要進行較復雜的成型，則可預熱到200℃，以提高塑性。如果變形量打，也可分幾次變形，中間經過應力退火。 4.切削性能：切削性能尚可，由于含鉻量較高，故較粘、較韌。
合金板按厚度分類薄鋼板4毫米（薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米.薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米.厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方面，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車制造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不銹鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的。2.鋼板按軋制分，分熱軋的和冷軋的。
合金鋼是將合金元素加入鋼材料之中形成的，在這個過程當中，鋼中的基本元素即鐵和碳會與新加入的合金元素產生一定的作用，在這樣的作用下，鋼中的結構和物質就會產生一定的變化，而此時鋼的整體的性能和質量也會有所。所以合金鋼的產量越來越大，而且應用范圍也越來越廣泛。合金鋼有很多的類型，根據不同的標準可以劃分為不同的種類。如果按照合金中所含的元素來進行劃分的話，可以分為三個種類，分別是：含碳量較低、低于5%的低合金鋼、含碳總量中等，為5%到10%的中合金鋼、含碳量，高于10%的高合金鋼。它們的構造不同，所以性能也會有所差異，但是各有優點，會在不同的領域都有所應用。 如果按照合金的元素成分來進行劃分的話，可以分為四種類型，種是鉻鋼，這種鋼中鉻元素是合金元素的重要組成部分。第二種類型是鉻鎳鋼，第三種就是錳鋼，后一種類型就是硅錳鋼。這些合金鋼的類型都是根據鋼中所含合金元素的組成來進行命名的，所以根據它們的名字就可以大致了解它們的構成。
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Q345R鋼是屈服強度為345MPa級的壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學性能和工藝性能。磷、硫含量略低于低合金度鋼板Q345(16Mn)鋼，除抗拉強度、延伸率要求比Q345(16Mn)鋼有所提高外，還要求保證沖擊韌性。它是目前我國用途廣、用量大的壓力容器專用鋼板。Q345R容器板廣泛應用于石油，化工，電站，鍋爐等行業，用于制作反應器、換熱器、分離器、球罐、油氣罐、液化氣罐、核能反應堆壓力殼、鍋爐汽包、液化油氣氣瓶、水電站高壓水管、水輪機蝸殼等設備及構件。普通精度：鋼板表面允許有薄層氧化鐵皮、鐵銹、由于氧化鐵皮脫落所形成的表面粗糙和高度或深度古超過允許偏差的其他局部缺陷。花紋上允許有不明顯的毛刺和高度不超過紋高的個別痕跡。單個缺陷的大面積不超過紋長的平方。
27SiMn 這種鋼的性能優于30Mn2鋼，淬透性較高，在水中臨界淬透直徑達8～22mm，可切削性良好，冷變形塑性及焊接性中等；另外鋼在熱處理時韌性減低不多，但卻有相當高的強度和耐磨性，特別是水淬時仍有較高的韌性；但是此鋼對白點敏感性大，熱處理時有回火脆性傾向及過熱敏感性。中文名 27SiMn 外文名 27SiMn 試樣毛坯尺寸 25 抗拉強度 ≧980 屈服點 ≧835。27simn這種鋼主要在調質狀態下使用，用于制造要求高韌性和耐磨性的熱沖壓件；也可在正火或熱軋供應狀態下使用，如拖拉機的履帶銷等。
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