鋼鐵材料的案例
汽車輕量化用鋼鐵材料的開發(fā)
當(dāng)前，各國紛紛致力于汽車輕量化，鋁材、鎂材、CFRP等輕量材料的用量有所增加，但鋼鐵材料的使用仍占有重要地位。鋼鐵材料有重量大、易生銹等缺點(diǎn)，但資源豐富，并且在力學(xué)性能、成形性、加工性、循環(huán)利用性以及成本方面具有優(yōu)勢(shì)，所以到目前為止，是使用最多的機(jī)械結(jié)構(gòu)用材。這種情況今后也會(huì)繼續(xù)下去。
車體輕量化用鋼鐵材料的開發(fā)
汽車的輕量化推動(dòng)了高強(qiáng)鋼的應(yīng)用，特別是車體骨架方面，為了保護(hù)乘員的安全，車體部件可分為能量吸收部件、抑制變形部件、保持形狀部件。各類部件分別使用強(qiáng)度不同的鋼種（圖1）。
圖１ 車輛沖撞時(shí)特性要求
近年來，在采用冷軋超高強(qiáng)度鋼的同時(shí)，還采用了“熱沖壓成型鋼”。熱沖壓成型鋼是將鋼板加熱后，對(duì)鋼板進(jìn)行沖壓的同時(shí)進(jìn)行淬火，使沖壓后的部件具有普通鋼板強(qiáng)度4～5倍的超高強(qiáng)度。采用熱沖壓成型鋼，即使鋼板減薄，部件強(qiáng)度也遠(yuǎn)高于普通鋼板部件。
隨著熱沖壓工藝進(jìn)行的改進(jìn)，汽車B柱、搖桿等形狀復(fù)雜的部件也可使用高強(qiáng)度材料。過去第1代豐田普銳斯（プリウス）車采用的熱沖壓材料只有3%，第4代豐田普銳斯車采用的熱沖壓材料提升到19%，既保證了車體的安全性，又實(shí)現(xiàn)了輕量化。
組件裝置輕量化用鋼鐵材料的開發(fā)
1）活塞連桿輕量化
活塞連桿是將活塞和曲軸連接起來的部件，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此類似于活塞連桿這樣的運(yùn)動(dòng)部件輕量化，不僅實(shí)現(xiàn)本身重量的減輕，而且對(duì)曲軸周邊部件輕量化和降低振動(dòng)、噪音、摩擦損失都具有很顯著的效果。
活塞連桿承受燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的爆發(fā)力、沖擊力以及旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力，所以要求活塞連桿具有高的壓屈強(qiáng)度和高的疲勞強(qiáng)度。根據(jù)鋼的強(qiáng)度和生產(chǎn)效率，活塞連桿用鋼的組織是鐵素體+珠光體。為了提高鋼的強(qiáng)度，針對(duì)軟質(zhì)的鐵素體組織進(jìn)行改進(jìn)。一般采用提高珠光體比例的方法提高鋼的強(qiáng)度，但這種方法會(huì)導(dǎo)致鋼的切削性不良。
展開 鋼鐵材料的大致類別
鋼鐵材料屬于黑色金屬，是機(jī)械行業(yè)最常用的材料。筆者根據(jù)相關(guān)材料手冊(cè)，總結(jié)如下。因?yàn)?em>鋼鐵材料的類別真的太多，無法包絡(luò)全部，只能提及比較常用的類別。
第一章： 鐵
01 生鐵
02 鑄鐵（灰鑄鐵，球墨鑄鐵，蠕墨鑄鐵，可鍛鑄鐵等）。球墨鑄鐵中的石墨呈球形，蠕墨鑄鐵中的石墨呈蠕蟲形。
第二章：鋼
01 鑄鋼
02 碳素鋼（低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼）與合金鋼（低合金鋼，中合金鋼，高合金鋼）
03 還有一種分類方法：結(jié)構(gòu)鋼；工具鋼；特殊鋼（不銹鋼，耐熱鋼，軸承鋼，彈簧鋼）。
04 型鋼；鋼管；鋼板；鋼帶；鋼筋；鋼絲；鋼絲繩；鋼絞線；鋼軌。
05 常用結(jié)構(gòu)鋼有：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。
展開 基因調(diào)控為鋼鐵材料穿上仿生外衣 上海海事大學(xué)在微生物腐蝕領(lǐng)域研究取得新進(jìn)展
記者從上海海事大學(xué)獲悉，該校海洋科學(xué)與工程學(xué)院劉濤副教授課題組通過基因編輯的方法，首次在國際上提出利用海洋微生物誘導(dǎo)礦化抑制鋼鐵材料腐蝕的概念，并研發(fā)了一種新的綠色防腐蝕方法，其抑制腐蝕效果優(yōu)于傳統(tǒng)防腐蝕涂層，且具有自修復(fù)功能。
"海洋環(huán)境中的腐蝕問題是一個(gè)國際性難題，不僅會(huì)引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)給海洋工程的安全性造成難以預(yù)計(jì)的危害。傳統(tǒng)防腐蝕方法大多依靠化學(xué)或電化學(xué)手段，成本高、過程繁瑣且易對(duì)環(huán)境造成危害。"劉濤介紹。
劉濤課題組與中國科學(xué)院南海海洋研究所王曉雪研究員團(tuán)隊(duì)合作研究發(fā)現(xiàn)，一種南海提取的非致病海洋細(xì)菌可在材料表面形成類似于貝殼的礦化膜，通過基因?qū)用娴恼{(diào)控，可賦予其優(yōu)異的防腐蝕性能，其防腐性能甚至高于傳統(tǒng)的防腐涂層。另外，課題組還發(fā)現(xiàn)鋼鐵材料中的某些成分，會(huì)影響這種礦化膜的生成，因此，課題組還與寶鋼中央研究院高珊博士團(tuán)隊(duì)合作，正在開發(fā)一種可以調(diào)控生物膜生長(zhǎng)的新型耐蝕鋼。這種耐蝕鋼一方面可以經(jīng)受南海苛刻環(huán)境的腐蝕，一方面又不會(huì)抑制鋼鐵表面珊瑚蟲的附著生長(zhǎng)，因此有望應(yīng)用于南海島礁建設(shè)和珊瑚礁的修復(fù)等領(lǐng)域。
圖說:劉濤團(tuán)隊(duì)研究成果被選為《美國化學(xué)會(huì)·應(yīng)用材料及界面》雜志封面 來源/上海海事大學(xué)
目前，這項(xiàng)工作已經(jīng)引起國內(nèi)外專家的廣泛關(guān)注，并有望應(yīng)用于南海耐蝕鋼的研發(fā)。
來源：新民晚報(bào)
展開 金屬材料熱處理：照亮鋼鐵的“四把火”
當(dāng)鋼件內(nèi)的淬火應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)便會(huì)導(dǎo)致開裂。引起這種現(xiàn)象的根本原因是淬火時(shí)在工件中引起的內(nèi)應(yīng)力。
當(dāng)熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的合力超過鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，工件就發(fā)生變形；當(dāng)兩力的合力超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，工件就發(fā)生開裂。
b． 氧化與脫碳
工件在空氣等氧化性氣氛中加熱時(shí)，表面會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象；鋼表面氧化的同時(shí)一般都伴隨表面脫碳。
防止工件氧化脫碳的有效措施
在保證組織轉(zhuǎn)變的前提下，加熱溫度應(yīng)盡可能低，保溫時(shí)間應(yīng)盡可能短；
采用脫氧良好的鹽浴爐、保護(hù)氣氛爐或真空爐加熱；
若采用空氣電爐或燃燒爐加熱時(shí)，必須采用適當(dāng)保護(hù)措施，如包套、裝箱、控制爐氣等。
c． 過熱和過燒
工件在淬火加熱時(shí)，由于加熱溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)造成A晶粒粗大的缺陷稱為過熱；若加熱溫度太高，使奧氏體晶界局部熔化或發(fā)生晶界氧化稱為過燒。 過熱工件在淬火后得到粗大的馬氏體組織，易于引起淬火裂紋。因此，淬火過熱的工件強(qiáng)度降低，尤其是沖擊韌性、塑性顯著下降，易于產(chǎn)生脆性斷裂。輕微的過熱可用延長(zhǎng)回火時(shí)間來補(bǔ)救，嚴(yán)重的過熱可采用完全退火或正火使晶粒細(xì)化。
過燒使工件性能嚴(yán)重惡化，極易產(chǎn)生熱處理裂紋，所以過燒是不允許的熱處理缺陷，一旦出現(xiàn)過燒則無法補(bǔ)救，只好報(bào)廢。由于過熱和過燒都是加熱溫度過高引起的，因此預(yù)防的辦法是要制定正確的加熱溫度，并經(jīng)常檢查儀表以保證儀表正常工作。
d． 硬度不足與不均勻
淬火鋼件硬度不均勻主要表現(xiàn)在鋼件表面硬度有明顯忽高忽低現(xiàn)象。
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一文看懂鋼鐵材料牌號(hào)
一文看懂鋼鐵材料牌號(hào)
《Science》北科大等合作研制出：屈服強(qiáng)度2.2GPa的超級(jí)鋼！
具有超高強(qiáng)度的金屬材料通常應(yīng)用于汽車、航空及國防工業(yè)，但在極高載荷等茍刻條件下應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料除了要求超高強(qiáng)度，通常也要求良好的延展性和韌性，以便能夠?qū)崿F(xiàn)零部件精準(zhǔn)成型，并可防止出現(xiàn)材料和部件的意外失效。然而，材料的強(qiáng)度和延展性之間常常是魚和熊掌的關(guān)系，通常的方法難以同時(shí)提高強(qiáng)度和延展性。比如陶瓷、非晶材料具有很高的硬度和強(qiáng)度，但幾乎沒有延展性。而如何通過工業(yè)上常用的加工工藝，獲得同時(shí)具有超高強(qiáng)度和高延展性的金屬材料，一直是科學(xué)界和工業(yè)界具有高度挑戰(zhàn)性的研發(fā)目標(biāo)，尤其是屈服強(qiáng)度進(jìn)入2GPa的超高范圍時(shí)，進(jìn)一步改善材料延展性的難度幾乎是成倍提高。
鋼鐵材料是人類社會(huì)使用量最大、使用歷史悠久的金屬材料，與其他金屬材料相比，其工業(yè)生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度都要遠(yuǎn)超過其他金屬材料，因此如何得到強(qiáng)韌性更高的超級(jí)鋼是人類社會(huì)進(jìn)入鐵器時(shí)代以來孜孜以求的目標(biāo)。2017年08月24日美國《Science》期刊發(fā)表了由京港臺(tái)三地的鋼鐵科學(xué)家發(fā)明的D&P超級(jí)鋼，就是這一從未停滯的夢(mèng)想的一次成功嘗試，實(shí)現(xiàn)了屈服強(qiáng)度超過2GPa的鋼鐵材料延展性的顯著提升。這是北科大在超高強(qiáng)鋼領(lǐng)域又一次突破（查看：《Nature》北科大研制出2.2GPa超高強(qiáng)鋼！塑性良好，大幅削減成本。）
論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/early/2017/08/23/science.aan0177
該超級(jí)鋼首先實(shí)現(xiàn)了力學(xué)性能上的巨大躍升，達(dá)到前所未有的2.2GPa屈服強(qiáng)度和16%的均勻延伸率。對(duì)比于現(xiàn)有的金屬材料，此次研發(fā)的D&P鋼具有最優(yōu)的強(qiáng)度和延展性的結(jié)合，在大部分屈服強(qiáng)度高于2.0GPa以上的金屬材料中，此次所研發(fā)的D&P鋼具有不可比擬的延展性（見下圖1）。
展開 【材料課堂】值得收藏！這些圖把鋼鐵全流程講清楚了
一
鋼鐵生產(chǎn)工藝流程——煉鋼
01
煉焦生產(chǎn)流程
02
燒結(jié)生產(chǎn)流程
03
揭秘：復(fù)聯(lián)3鋼鐵俠戰(zhàn)甲中的材料黑科技！
在影片中，鋼鐵俠的神勇給是最精彩的部分之一，本文就為金粉來點(diǎn)不一樣的“料”，基于材料科學(xué)基礎(chǔ)對(duì)鋼鐵俠新戰(zhàn)甲的系統(tǒng)分析；并揭示制約納米戰(zhàn)甲發(fā)展的社會(huì)因素；以及分析如何加速智能材料研發(fā)？--材料基因的研發(fā)加速與產(chǎn)業(yè)鏈投資并購。
ARMOR-50系列戰(zhàn)甲的智能材料技術(shù)細(xì)節(jié)探索
根據(jù)對(duì)電影的細(xì)節(jié)觀察，后期HOT TOYS以及相關(guān)資料的研究，我發(fā)現(xiàn)MARK-50裝甲可能會(huì)涉及到主要以下6種智能材料技術(shù)： 仿生自修復(fù)、變形、高吸能、輕量化、耐受極端環(huán)境、高密度儲(chǔ)能。
其中，對(duì)于仿生自修復(fù)材料的印象尤為深刻。
剛開始看到TONY出場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)他胸前凸起更多的能量反應(yīng)堆感到疑惑（是不是有點(diǎn)丑？），對(duì)于鋼鐵俠這種自大的英雄，他對(duì)顏值和身材比例是有極度的追求的。
但當(dāng)小辣椒提及：“如果你真的愿意隱退結(jié)婚，你就不會(huì)帶著這個(gè)東西了。”這句話給后文裝甲的出場(chǎng)埋下了伏筆。
在電影《鋼鐵俠3》中，TONY融入了絕境病毒的絕境裝甲，可以隨著神經(jīng)元的連接，快速反應(yīng)裝甲裝備，以及后期蟻人的出現(xiàn)，和黑豹項(xiàng)鏈納米鎧甲的展示，TONY應(yīng)該及時(shí)升級(jí)了自己的裝甲。
我們能看到，從最初的鐵桶MARK-1，到半自動(dòng)機(jī)械化裝甲MARK-3，再到可遠(yuǎn)程組裝的MARK-43以及可通過同步軌道衛(wèi)星發(fā)射的MARK-44 HULK BUSTER（反浩克裝甲），ARMOR的主要升級(jí)優(yōu)先級(jí)邏輯是電子及機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定性>武器系統(tǒng)多樣性>極端環(huán)境可穿戴性及適配性>原材料創(chuàng)新。
但在新生代的ARMOR-50 IRONMAN和SPIDERMAN系列，呈現(xiàn)出的是原材料創(chuàng)新>可穿戴性>適配性>多樣性>穩(wěn)定性。
展開 漸變振動(dòng)載荷作用的多層多框架梁結(jié)構(gòu)仿真分析
1問題引出
在工程應(yīng)用中，建筑材料多是以單層單一框架復(fù)合的多層多框架結(jié)構(gòu)，因此僅僅針對(duì)單一框架進(jìn)行受力分析并不能得到與實(shí)際情況相匹配的結(jié)果，那么針對(duì)多層多框架結(jié)果的受力分析就顯得尤為必要。
2問題描述
文中主要模擬在水平載荷作用下多層多框架結(jié)構(gòu)的受力狀況，具體框架尺寸如圖1所示，圖中A點(diǎn)為水平載荷受力點(diǎn)，框架使用的材料為鋼鐵材質(zhì)，材料參數(shù)特性如表1所示。
圖1 框架模型及相關(guān)尺寸
表1鋼鐵材料相關(guān)特性
彈性模量E
泊松比μ
屈服強(qiáng)度fy
2.1e11N/m2
0.3
3.45e8N/m2
3仿真平臺(tái)
本文所有仿真試驗(yàn)均在Abaqus有限元軟件上進(jìn)行，仿真基于艮泰計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，cpu48核，memory128G；后續(xù)的后處理數(shù)據(jù)通過Origin完成。
4有限元建模
與ansys不同，abaqus進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真基于模塊化操作，因此用戶體驗(yàn)更加友好，遵循有限元分析的流程：前處理、求解、后處理，具體在abaqus中來看，主要的操作步驟有：在abaqus/module中創(chuàng)建part，按照?qǐng)D一說給尺寸繪制草圖，這一點(diǎn)類似于在ansys/DM中的sktech草圖繪制操作，這里一定要注意在定義部件的時(shí)候，使用類型將默認(rèn)的solid更改為wire，不然系統(tǒng)會(huì)提示出錯(cuò)。生成的幾何模型如圖2所示。創(chuàng)建模型之后進(jìn)行材料創(chuàng)建及截面屬性賦予，除去鋼鐵材料屬性輸入表1中的基本材料參數(shù)，對(duì)于梁結(jié)構(gòu)參數(shù)需要額外定義如圖3所示。最后還應(yīng)當(dāng)注意在使用梁截面形狀創(chuàng)建梁截面特性時(shí)，必須指定梁截面方向如圖4所示。
展開 澳汰爾工程軟件有限公司-寶山鋼鐵股份有限公司 —— 材料仿真數(shù)據(jù)專家研討會(huì)
背景
在顯式非線性分析中，材料數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度對(duì)于仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)的有著非常明顯的影響。例如，如何考慮應(yīng)變率影響；如何進(jìn)行相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)并對(duì)標(biāo)；如何考慮相應(yīng)的材料失效；如何通過實(shí)驗(yàn)獲得相應(yīng)的失效參數(shù)；如何選取相應(yīng)的材料本構(gòu)與失效模型，等等。對(duì)于建立瞬態(tài)仿真用材料數(shù)據(jù)庫來講，從物理實(shí)驗(yàn)，到材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，到仿真對(duì)標(biāo)驗(yàn)證的一整個(gè)過程中，涉及到物理實(shí)驗(yàn)，數(shù)學(xué)，求解器，等相關(guān)知識(shí)，需要一步步掌握。
在汽車碰撞安全領(lǐng)域，中國保險(xiǎn)汽車安全指數(shù)（C-IASI）和C NCAP 2018的出臺(tái)，對(duì)材料仿真數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度提出了更高的要求。
在電子電器領(lǐng)域，通過有限元仿真來減少部分物理實(shí)驗(yàn)，并提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的需求越來越強(qiáng)烈。這樣一來，如何獲得可靠的材料數(shù)據(jù)參數(shù)，成為了必須解決的關(guān)鍵問題。
展開 突破性進(jìn)展：南鋼研發(fā)出低溫鋼焊接材料！
日前，南鋼研究院成功研發(fā)出25Mn低溫鋼焊接材料，填補(bǔ)了我國25Mn鋼焊接材料的技術(shù)空白，打破了韓國相關(guān)企業(yè)對(duì)該技術(shù)的封鎖，將對(duì)南鋼25Mn低溫鋼的推廣應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。
在能源發(fā)展戰(zhàn)略和海洋戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，科技部在“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化化”重點(diǎn)專項(xiàng)鋼鐵材料方向“先進(jìn)能源用鋼”任務(wù)中，設(shè)立了“超低溫及嚴(yán)苛腐蝕條件下低成本容器用鋼”的研究項(xiàng)目。
近年來，南鋼發(fā)揮先進(jìn)冶煉裝備及工藝的優(yōu)勢(shì)，在國內(nèi)率先開始25Mn低溫鋼的研究，與武漢科技大學(xué)合作開展了25Mn低溫鋼的焊接材料的理論研究和產(chǎn)品試制工作，并于近期取得突破性進(jìn)展。南鋼研發(fā)的25Mn鋼藥芯焊絲，采用電弧焊接方法，其焊縫金屬的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、塑性、低溫沖擊韌性等完全達(dá)到液化天然氣工程使用要求。依托該項(xiàng)技術(shù)，南鋼申報(bào)發(fā)明專利3項(xiàng)。
高錳低溫鋼具有高性能、低成本的優(yōu)勢(shì)，是今后極具競(jìng)爭(zhēng)力的液化天然氣儲(chǔ)罐首選材料，其應(yīng)用前景廣闊，已成為世界各國的研究熱點(diǎn)。20世紀(jì)六七十年代，美國和日本的相關(guān)機(jī)構(gòu)已開展了中高錳系低溫鋼的冶金理論研究，并掌握了25Mn鋼冶金特點(diǎn)，但沒有實(shí)際的工程應(yīng)用，其技術(shù)瓶頸之一是沒有匹配的焊接材料。2010年11月份，韓國大宇造船海洋與浦項(xiàng)制鐵，以及國際五大主要船級(jí)社共同成立了“極低溫用高錳鋼材與焊接材料共同開發(fā)”項(xiàng)目組，在研發(fā)鋼鐵材料的同時(shí)，進(jìn)行匹配的焊接材料的開發(fā)。2017年5月份，25Mn鋼及其焊接技術(shù)開始應(yīng)用于韓國液化天然氣工程的建造中。
展開 
等溫鍛造與超塑鍛造的材料性能
采用等溫鍛造或超塑性鍛造，不僅可以成形許多常規(guī)金屬材料，而且可以成形許多常規(guī)變形方法不能加工的低塑性、難變形材料，目前已廣泛應(yīng)用到合金鋼、鈦合金、鋁合金、鎂合金、高溫合金、金屬間化合物、大塊非晶、復(fù)合材料以及粉末材料的成形加工方面。等溫鍛造和超塑性鍛造工藝規(guī)范的確定以材料流動(dòng)應(yīng)力低、塑性高、氧化少為原則，并要兼顧到模具材料的承受能力。材料在等溫狀態(tài)下的流動(dòng)應(yīng)力受溫度、應(yīng)變和應(yīng)變速率的影響，既具有應(yīng)變強(qiáng)化特性，又具有應(yīng)變速率強(qiáng)化特性。依材料品種、成形溫度和應(yīng)變速率不同，上述兩種特性彼此消長(zhǎng)，而材料的塑性也同樣受上述因素的影響。合理的成形工藝熱力規(guī)范可以保證材料具有較高的塑性和低的變形抗力，有利于成形過程的穩(wěn)定進(jìn)行。不同種類的材料其應(yīng)力應(yīng)變曲線具有很大的差異，為了合理地確定其等溫鍛造和超塑性鍛造工藝規(guī)范，應(yīng)對(duì)不同材料的等溫鍛造和超塑性鍛造成形性能進(jìn)行具體分析。
如前所述，組織超塑性的前提是材料具有等軸細(xì)
晶組織。
獲得該組織的途徑有三種：
工業(yè)供貨狀態(tài)即
為等軸細(xì)晶組織，主要是部分鈦合金（如Ti-6Al-
4V）、雙相不銹鋼（如0Cr21Ni5Ti）；
為獲得超塑性
而特殊開發(fā)的材料品種，主要是在超塑性研究早期；
工業(yè)牌號(hào)材料的細(xì)晶化處理。
展開 金屬材料的現(xiàn)場(chǎng)鑒別
例如 Ni、Si
3 斷口宏觀鑒別法
材料或零部件因受某些物理、化學(xué)或機(jī)械作用的影響而導(dǎo)致破斷，此時(shí)所形成的自然表面稱為斷口。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)斷口的自然形態(tài)判定材料的韌脆性，從而推斷材料含碳量的高低。若斷口呈纖維狀，無金屬光澤，，顏色發(fā)暗，無結(jié)晶顆粒，且斷口邊緣有明顯的塑性變形特征，則表明鋼材具有良好的塑性和韌性，含碳量較低。若斷口齊平，呈銀灰色，且具有明顯的金屬光澤和結(jié)晶顆粒，則表明屬脆性材料。而過共析鋼或合金經(jīng)淬火后，斷口呈亮灰色，具有綢緞光澤，類似于細(xì)瓷器斷口特征。常用鋼鐵材料的斷口特點(diǎn)大致如下：
低碳鋼不易敲斷，斷口邊緣有明顯的塑性變形特征，有微量顆粒；中碳鋼的斷口邊緣的塑性變形特征沒有低碳鋼明顯，斷口顆粒較細(xì)、較多；高碳鋼的斷口邊緣無明顯塑性變形特征，斷口顆粒很細(xì)密；鑄鐵極易敲斷，斷口無塑性變形，晶粒粗大，呈暗灰色。
4 音色鑒別法
根據(jù)鋼鐵敲擊時(shí)發(fā)出的聲音不同，以區(qū)別鋼和鑄鐵的方法稱為音色鑒別法。敲擊時(shí)，發(fā)出比較清脆聲音的材料為鋼，發(fā)出較低沉聲音的材料為鑄鐵。為了準(zhǔn)確地鑒別材料，在以上幾種現(xiàn)場(chǎng)鑒別的基礎(chǔ)上，一般還可采用化學(xué)分析、金相檢驗(yàn)以及硬度試驗(yàn)等手段進(jìn)行鑒
展開 揭秘：奧迪A8為何放棄全鋁車身而選用高強(qiáng)鋼？
奧迪A8豪華車型正式放棄全鋁車身，回歸選用鋼鐵材料。計(jì)劃于2018年發(fā)布的新款A(yù)8車型，順應(yīng)當(dāng)下采用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的行業(yè)趨勢(shì)，40%的車身結(jié)構(gòu)件將使用鋼鐵。這是自奧迪1994年研制A8使用全鋁制白車身后的重大轉(zhuǎn)變。
點(diǎn)擊圖片以查看詳細(xì)的白車身材料組合
輕量化的新款A(yù)8——這一奧迪里程碑式車型上將采用獨(dú)特的材料組合
來源：www.audi.co.uk
熱成形用鋼引領(lǐng)汽車安全
自上世紀(jì)90年代以來，鋼鐵材料發(fā)展迅猛。新款A(yù)8約17%車身結(jié)構(gòu)件將由熱成形用鋼（PHS）制成，安賽樂米塔爾負(fù)責(zé)提供部分材料。熱成形后，鋼鐵屈服強(qiáng)度高達(dá)1500兆帕，且“強(qiáng)度重量比”甚至明顯優(yōu)于“最先進(jìn)”（且昂貴）的鋁。
“未來沒有全鋁制的汽車車身，熱成形用鋼（PHS）將在這一趨勢(shì)中扮演其獨(dú)特角色。熱成形用鋼在車身乘員艙材料使用中起核心作用，在車輛發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)駕駛員和乘客的安全。如果比較‘剛度重量比’，熱成形用鋼目前領(lǐng)先于鋁。” 奧迪輕量化設(shè)計(jì)中心首席設(shè)計(jì)師Bernd Mlekusch博士說。
A8車身結(jié)構(gòu)件組成變化
（來源：法蘭克福匯報(bào)，“奧迪：未來汽車將使用更多鋼材”2017年4月11日發(fā)布）
采用先進(jìn)高強(qiáng)鋼成為發(fā)展趨勢(shì)
重歸鋼鐵已然成為趨勢(shì)，奧迪只是其中一例。鋼鐵市場(chǎng)發(fā)展研究所（SMDI）數(shù)據(jù)顯示，該趨勢(shì)發(fā)展勢(shì)頭甚至超過許多鋼鐵廠商的預(yù)期。2006年至2015年期間，先進(jìn)高強(qiáng)鋼在車身上的使用量，從平均每輛車36.7公斤（81磅）增加到2015年的124公斤（275磅）。短短十年增加三倍。2012年至2015年期間，先進(jìn)高強(qiáng)鋼使用量每年增加10%左右，遠(yuǎn)高于鋼鐵行業(yè)的預(yù)測(cè)，令人驚訝。
展開 技術(shù)｜一文看懂鋼種的火花鑒別
火花形態(tài)
鋼鐵在砂輪上磨削時(shí)產(chǎn)生的火花由根部火花，中部火花和尾部火花構(gòu)成火花束。高溫磨削顆粒形成的線條狀軌跡稱為流線。
流線上明亮而又較粗的點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。火花在爆裂時(shí)，產(chǎn)生的若干短線條稱為芒線。芒線所組成的火花稱為節(jié)花。
隨著碳含量的增加，在芒線上繼續(xù)爆裂產(chǎn)生二次花、三次花不等。在芒線附近所呈現(xiàn)的明亮的小點(diǎn)稱為花粉。
由于鋼鐵材料化學(xué)成分不同，流線尾部呈現(xiàn)不同形狀的火花稱為尾花。尾花有苞狀尾花、狐尾狀尾花、菊狀尾花和羽狀尾花。
苞狀尾花
狐尾花
菊狀尾花
羽狀尾花
實(shí)際應(yīng)用
一
碳素鋼的火花特征
碳是鋼鐵材料火花的基本元素，也是火花鑒別法測(cè)定的主要成分。由于含碳量的不同，其火花形狀不同。
①低碳鋼的流線粗、稀，爆花少且多呈一次花，芒線粗、長(zhǎng)并有明亮的節(jié)點(diǎn)。火花色澤草黃帶暗紅色。
20#鋼
②中碳鋼的流線細(xì)長(zhǎng)且多，流線尾部和中部有節(jié)點(diǎn)，爆花比低碳鋼增多，花型大，有一次花和二次花，附少量花粉。火花色澤為黃色。
45#鋼
③高碳鋼的流線細(xì)、短、直、多而密。爆花多，花型較小，多呈二次花、三次花或多次花，芒線細(xì)而疏，花粉多，火花色澤為明黃色。
T10鋼
二
鑄鐵的火花特征
鑄鐵的火花束很粗，流線較多，一般為二次花，花粉多，爆花多，尾部漸粗下垂成弧形，顏色多為橙紅。火花試驗(yàn)時(shí)，手感較軟。
三
合金鋼的火花特征
合金鋼的火花特征與其含有的合金元素有關(guān)。一般情況下，鎳、硅、鉬、鎢等元素抑制火花爆裂，而錳、釩鉻等元素卻可助長(zhǎng)火花爆裂。
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