第一篇：什么耐磨焊條質量好

什么耐磨焊條質量好

首先耐磨焊條的型號是從D107到D968，其中以 D812、D968的質量較好。

D107堆焊層金屬類型1Mn3 22 用于堆焊或修復低碳鋼、中碳鋼及低合金鋼磨損件的表面，如車軸、齒輪和攪拌機葉片等。

D112堆焊層金屬類型2Cr1.5Mn 22 用于受磨損的低碳鋼、中碳鋼或低合金鋼表面堆焊，特別適合于礦山機械與農業機械磨損件的堆焊與修復。

D127堆焊層金屬類型1Mn4Si 28 用于堆焊受磨損的中、低碳銅或低合金鋼的表面，如車軸、齒輪、攪拌機葉片等。

D132堆焊層金屬類型4Cr2Mo 30 用于受磨損的低、中碳鋼或低合金鋼體表面堆焊，特別適宜于礦山機械與農業機械磨損件的堆焊與修復。

D172堆焊層金屬類型4Cr2Mo 40 用于堆焊齒輪、挖泥斗、拖拉機刮板、礦山機械等磨損件。

D212 ：鈦鈣型藥皮的鉻鉬型焊條，交直流兩用，適于單層或多層堆焊各種受磨損的機件，如齒輪、挖斗、礦山機械等。熔敷金屬硬度HRC≥55。

高錳鋼耐磨焊條: 高錳鋼焊條執行的是國家《GB984－85 堆焊焊條》標準,此焊條加工硬化性特別高，堆焊后硬度不高,為HB≥170，但經加工硬化后可達HB≥450-500。適用于嚴重沖擊載荷和金屬間磨損工作，如破碎機鄂板、錘頭、鐵軌道岔等高錳鋼件的堆焊。其中有鉬提高了抗裂性及耐磨性能。要焊后趁紅熱立即錘擊或水淬以減少裂紋。堆焊高錳鋼件要先將磨損處疲勞層鏟除。

D256 ：低氫鉀型藥皮的高錳鋼焊條，交直流兩用。適用于各種破碎機、高錳鋼軌、戽斗、推土機等受沖擊而易磨損部位的堆焊。

D266堆焊層金屬類型Mn13Mo2 HB170 用于各種破碎機、高錳鋼軌、推土機等受沖擊而易磨損部分的堆焊。

D276堆焊層金屬類型2Mn13Cr13 20 用于堆焊水輪機受氣蝕破壞的零件，如水輪機的葉片導水葉等。同時也適用于要求耐磨及韌性高的高錳鋼制的堆焊，如螺旋輸送機構、推土機刀片、抓斗、破碎刃等。

模具電焊條: 用于制造和修復沖模及各種大中型沖裁修邊模的剪切刃口的模具堆焊和修復。（在碳鋼基體上堆焊形成沖模刃口可代替整體模具鋼）。

D317是低氫鈉型藥皮的CrWVMo沖模堆焊焊條，采用直流反接。用途: 適用于冷沖模堆焊，也可進行一般切削刀具的堆焊。

D327是低氫鈉型藥皮CrWMoV冷沖模堆焊焊條，采用直流反接。用途: 用于堆焊各種冷沖模及切削刀具，還可以用來修復要求耐磨損性能較高的機械零件。

D337堆焊層金屬類型3Cr2W8 48 用于鑄鋼或鍛鋼上堆焊鍛模，亦用于鍛模的修復。

D397堆焊層金屬類型5CrMnMo 40 用于堆焊鑄銅或鍛銅作壞體的熱鍛模，也可用于修復5CrMnMo、5CrNiMo制的舊鍛模，或堆焊高強度耐磨零件。

D322 ：鈦鈣型藥皮的鉻鎢鉬釩冷沖模焊條，交直流兩用。用來堆焊各種沖模及切削刃具。熔敷金屬硬度HRC≥55。

D608 ：石墨型藥皮的CrMo鑄鐵焊條，交直流兩用。適用于農業機械、礦山設備等承受砂粒磨損與輕微沖擊的零件。熔敷金屬硬度HRC≥55-63。

D618：是石墨型藥皮的堆焊焊條，可交直流兩用，堆焊層具有優良的抗泥砂、抗汽蝕能力。用于堆焊隨受沖擊負荷，但要求具有良好的抗磨料磨損的耐磨件。用途：可用于常溫及中溫耐泥砂、汽蝕等條件下的零件堆焊，如泥漿泵、螺旋推進器等表面堆焊。堆焊層硬度：HRC≥58(焊態空冷).注意事項： 1焊前焊條須經300℃左右烘焙1小時。25根據被焊工件材質與剛度的不同，采取相應的預熱溫度及焊接工藝措施。

D638 ：石墨型藥皮的高碳高鉻鑄鐵堆焊焊條，交直流兩用。適用于堆焊抗磨粒磨損的工作面，如料斗、鏟刀、泥漿泵、粉碎機、錘頭等。熔敷金屬硬度HRC≥60-65。

D646 ：低氫鉀型藥皮的高鉻鑄鐵堆焊焊條，交直流兩用。適于常溫或高溫耐磨耐腐蝕的工作條件，如水輪機葉片、高壓泵零件、高爐料鐘等。熔敷金屬硬度HRC≥55-60。

D-667：型高鉻鑄鐵耐磨焊條：此焊條可堆焊在低、中碳鋼、低合金鋼、高錳鋼和鑄鐵零部件表面。能承受高沖擊磨損，焊后硬度HRC≥55-65。在500℃高溫以下具有良好的耐磨損、耐腐蝕和耐氣蝕能力。一般可增加焊件壽命3－8倍。此焊條可多層堆焊，堆焊3層才能達到最好的效果（因為此時堆焊層基本是焊條的成分，母材成分很少）堆焊總厚度以不超過1㎝為宜。適用于堆焊在高溫條件下作業的耐磨件（如：環燒爐卸料犁犁頭效果較好）。堆焊受強烈沖擊下作業的耐磨件（如：礦山和水泥廠的破碎機齒板）與D－266型高錳鋼堆焊條配合使用經濟性效果更好。此焊條在使用時，要按使用說明，焊前將焊條烘干，對焊件清理預熱，焊后緩冷。

D698 ：石墨型藥皮的堆焊焊條，交直流兩用。用于礦產機械和土泥沙石粉碎強烈磨損部位的堆焊。熔敷金屬硬度HRC≥60。

碳化鎢合金耐磨焊條:本產品屬于堆焊合金耐磨耐沖擊焊條，同時具有耐高溫性能，以錳鋼為焊蕊，焊藥以鎢鉻，硼，錳，鉬，等多種金屬成份及礦物質組成，交直流兩用，可對碳鋼，錳鋼灰口鑄鐵，（白口鐵除外）母材表面涂焊與焊接，使被焊機件能氶受外界強烈磨擦與沖擊，起到延長設備使用壽命，提高產量的作用。該焊條是低氫鈉型藥皮的鉻鉬釩型焊條，A與M體混合組織，焊態下硬而韌抗裂性優，采用直流反接，主要用于受劇烈沖擊磨損件堆焊。并具有耐沖擊、耐熱、耐磨性能。對受泥沙磨損和氣蝕破壞的水利機械、挖泥斗、橡塑機械、礦山機械零件等，堆焊層無裂紋。堆焊層硬度：HRC60~75。該焊條可堆焊在低、中碳鋼、低合金鋼上（如A3、Mn13、16Mn、65Mn），也可在某些灰口鑄鐵上使用.D707：碳化鎢堆焊耐磨焊條 ：碳鋼芯的低氫鈉型碳化鎢焊條，直流反接。適于混凝土攪拌機葉片、推土機、高速混砂箱、挖泥機葉片等。熔敷金屬硬度HRC≥63-75。

D708：碳化鎢堆焊耐磨焊條：含多種耐磨合金材料，直流施焊。適用于堆焊耐巖石強烈磨損的機械零件，如鼓風機葉片、混凝土攪拌機葉片、粉石機錘頭、木碳機螺旋等易磨損件的表面修復。熔敷金屬硬度HRC≥70。

鑄造碳化鎢氣焊條 : 管內成分為W2C和WC合金顆粒,硬度93HRA熔點1600-1800度,采用氧-乙炔焰堆焊,具有較高的耐磨性.適用于石油鉆具,混凝土攪拌葉片、挖泥機葉片、高速混砂箱、木炭機、打井鉆頭、秸桿還田粉碎機和飼料粉碎機刀片等易磨損件的堆焊

D802 D812：閥門鈷基焊條：鑄造鈷鉻鎢合金焊芯的堆焊焊條，藥皮用浸涂法制成的堆焊用焊條，宜采用直流反接。堆焊金屬在1000℃仍具有良好的耐磨性及耐腐蝕性能。用途：適用于高溫高壓閥門，高壓泵的軸套筒和內套筒以及化纖設備的斬刀刃口等部位的堆焊。堆焊層硬度HRC≥40注意事項：

1、焊前焊條須經200℃左右烘1小時以上再行施焊接。

2、焊時盡可能采用短弧，并且焊條與工作保持垂直。

3、根據工作的大小和母材的種類須經300～600℃預熱。宜采用小電流短弧焊接。

4、焊后應在600～700℃回火1小時后在緩冷或將工作立即放入干燥和熱的沙箱內或草灰中緩冷，以避免裂紋。

5、堆焊層須經粗磨，如發現缺陷時，按上述步驟進行焊補及緩冷。

鈷基堆焊焊絲說明：堆焊D802焊絲鑄造鈷鉻鎢合金焊芯的堆焊焊絲，焊芯用浸涂法制成的堆焊用焊絲，堆焊金屬在1000℃仍具有良好的耐磨性及耐腐蝕性能。用途：適用于高溫高壓閥門，高壓泵的軸套筒和內套筒以及化纖設備的斬刀刃口等部位的堆焊。焊縫金屬化學成分（％）C 1.0～1.7 Cr 26.0～32.0 W 7.0～10.0 Mn≤2.0 Si≤2.0 Fe≤3.0 Co 余量堆焊層硬度HRC≥40規格φmm 2.5 3.0

D968 ：石墨型藥皮的堆焊焊條，交直流兩用。熔敷金屬硬度HRC：61~66。

YM602W-Cr-B：石墨型藥皮，交直流兩用，適用于碳鋼、鑄鋼、錳鋼母材的表面涂焊。焊層起到對抗外界高強度磨損的作用，如各種設備上的強烈易磨件。熔敷金屬硬度HRC：61~66。

第二篇：鉚焊車間質量管理制度

車間質量管理制度

1、接到料單時要認真對圖紙相關尺寸詳細核對，做到各道工序加工符合圖紙尺寸要求，同時在生產過程中質檢員要及時巡檢、抽檢，如有尺寸不符要及時修改。如因操作人員不慎而造成批量不良品，則視批量大小或是否能材料回用而做出相應處罰。

2、下料人員在材料下料完成后，必須在材料上注明尺寸、數量，料單號等。

3、生產人員應保持周邊工作環境整齊清潔，對余料或料頭要定期整理清點，并請示管理人員指定歸類放置。

4、生產人員必須無條件服從管理人員的工作安排，嚴禁私自做主下料，如因此而造成材料下重或生產混亂的，當視造成損失的程度而處罰。

5、生產人員要嚴謹核對圖紙，零部件圖號，了解相關技術參數及技術要求，不得張冠李戴，用錯零件或圖紙，對于關鍵尺寸要反復確認，如對圖紙或材料有任何疑點或不清楚的地方，必須請示生產管理人員并上報公司相關人員處理。

6、生產人員要本著對公司利益，對產品質量負責任的態度做事，不得馬虎推責，對于首件要再次確認相關尺寸，如發現下料尺寸存在問題，應馬上反饋。

8、生產人員要嚴格服從生產安排，按質按期完成當班工作，不得耽誤公司的正常生產，違則按公司百分考核處理。

8、每道序工作人員要對產品做好自檢工作，無誤后轉交下道序。

9、焊工組對過程中，必須按圖施工，準確地把每一個零件安放到位，方可進行點焊組對。

第十四條 對于不合格的零件未經允許不得擅自使用。

第十五條 在校正過程中必須按圖紙的尺寸和檢查員的要求去做，校正之后，確認無誤請檢查員進行終檢。

第十六條 對于校正不到位的，每檢查出1處扣除2元。

第十七條 對于零件用錯，放錯位置，氣割之后的缺陷必須填平、打磨平整。出現此類情況的，每件扣除10元。

第十八條 焊縫的高度要達到圖紙的要求，焊縫寬度要均勻，表面平整光滑。

第十九條 焊縫中不得有氣孔，焊瘤，咬肉等現象。第二十條 工件拐角，邊角必須焊接到位。第二十一條 不得有漏焊，假焊的現象。第二十二條 工件上的焊渣、飛濺必須清理干凈。

第二十三條 以上各項缺陷每發現一處扣除2元，而且必須修復至產品合格。

第二十四條 電焊工必須服從檢驗員的品質判定，要按檢驗員的要求去做，違則每次罰款10元。

第三篇：鉚焊車間質量管理制度

鉚焊車間質量管理制度

第一條 各工序加工時，要認真核對圖紙或資料相關尺寸，做到各道工序加工符合圖紙或資料尺寸要求，批量較大的材料加工要知會檢驗員或車間管理人員，在確認后方可批量生產，同時在生產過程中要及時抽檢，如有尺寸異動要及時修正。如因作業人員不慎而造成批量不良品，則視批量大小或是否能材料回用而做出相應處罰。

第二條 生產人員在材料加工完成后，必須在材料上注明加工數量，產品型號，圖號等。并在料單上作好記錄；違則每次罰款5元。

第三條 生產人員應保持周邊工作環境整齊清潔，對余料或料頭要定期整理清點，并請示管理人員指定歸類放置。違則每次罰款5元。

第四條 生產人員必須無條件服從管理人員的工作安排，嚴禁私自做主下料，如因此而造成材料下重或生產混亂的，當視造成損失的程度而處罰。

第五條 生產人員要嚴謹核對圖紙，零部件圖號，了解相關技術參數及技術要求，不得張冠李戴，用錯零件或圖紙，對于關鍵尺寸要反復確認，如對圖紙或材料有任何疑點或不清楚的地方，必須請示生產管理人員并上報公司相關人員處理。

第六條 生產人員要本著對公司利益，對產品質量負責任的態度做事，不得馬虎塞責，對于首件要再次確認相關尺寸及零部件，如發現下料尺寸或零部件存在問題，應馬上反饋。

第七條 生產人員要嚴格依生產安排，按質按期完成零部件制做，不 1

得耽誤公司的正常生產，違則每次罰款20元。

第八條 對零部件自檢完成后，需知會相關人員到現場檢查。

第九條 對于因零部件問題而產生的批量不良，視批量大小，返工難易，影響程度，當對零部件制做人員，檢查員，主管做出相應處罰。第十條 生產人員應保持周邊工作環境整齊清潔，對余料要即時整理清點，并請示管理人員指定歸類放置。違則每次罰款5元。

第十一條 鉚工在組對前必須了解鉚件的各部位尺寸,如發現問題應及時反饋給檢查員及車間管理人員。并必需即時處理。

第十二條 鉚工在組對前，對鉚件的每個零部件都應該校正，調平，打磨之后方可組對，如果不按要求去做，每發現一處扣除2元，并且要立即改正。

第十三條 鉚工組對過程中，必須按圖施工，準確地把每一個零件安放到位，方可進行點焊組對。

第十四條 對于不合格的零件未經允許不得擅自使用。

第十五條 在校正過程中必須按圖紙的尺寸和檢查員的要求去做，校正之后，確認無誤請檢查員進行終檢。

第十六條 對于校正不到位的，每檢查出1處扣除2元。

第十七條 對于零件用錯，放錯位置，氣割之后的缺陷必須填平、打磨平整。出現此類情況的，每件扣除10元。

第十八條 焊縫的高度要達到圖紙的要求，焊縫寬度要均勻，表面平整光滑。

第十九條 焊縫中不得有氣孔，焊瘤，咬肉等現象。第二十條 工件拐角，邊角必須焊接到位。

第二十一條 不得有漏焊，假焊的現象。

第二十二條 工件上的焊渣、飛濺必須清理干凈。

第二十三條 以上各項缺陷每發現一處扣除2元，而且必須修復至產品合格。

第二十四條 電焊工必須服從檢驗員的品質判定，要按檢驗員的要求去做，違則每次罰款

10元。3

第四篇：裝焊車間質量管理制度2

裝焊車間質量管理制度

一、質量目的要求：

1、正確處理產量與質量的關系,加強生產過程中的控制，組織好自檢、互檢、并支持質檢員的工作，把好質量關。提高車間構件一次報檢合格率

2、嚴格執行工藝要求,掌握車間生產過程的質量情況, 表揚重視質量好的員工，對不重視產品質量的員工進行教育.3、對生產過程中的質量問題和不合格品要分析原因,找出原因,提出改進和預防的辦法,防止下次再一次發生.二、生產計劃及前道要求

1、計劃部門在下達生產任務時,要考慮到材料進度和構件的制作時間,要把質量第一的思想考慮到生產計劃中.2、準備車間要及時按照計劃要求完成生產任務,分主材,零配件大小分類,鉆孔板等分類送與各班組.3、箱體流水線必須對箱體焊縫外觀、彎曲、扭曲等質量問題處理完畢后,報給質檢員簽字后轉移到裝焊.三、裝焊大組長職責制度要求

1、遵守工廠的質量規章制度及有關規定,負責生產過程中的質量控制,以員工的技能水平安排工作。

2、加強對班組生產過程中的員工進行工藝指導和質量指導,組織好自檢和

互檢,并做好檢查記錄.定期開展班組質量會議,發揮班組質量管理的作用。

3、組織班組員工對質量問題的分析,找出原因提出改進的方法。嚴禁弄虛作假，對班組生產的不合格品負主要責任。

4、統計班組人員在生產過程中的質量問題,明確責任人,因質量問題進行處罰。

5、在有隱蔽報檢的構件，要提前通知制作人員作為構件的停止點，在報驗合格后再進行下一個流程。

6.檢查好前道工序的構件和零件，發現問題及時上報。

四、裝焊拼裝工質量要求

1、在拼裝準備前,要看懂圖紙及工藝要求,準備開坡口和組立。

2、拼裝必須按工藝要求順序進行，碰到構件的隱蔽焊縫時，必須要進行報驗合格后再進行下一道工序。

3、拼裝前必須要考慮到焊縫的錯位和焊縫的縮收余量。

4、拼裝前要對坡口面割渣進行處理干凈并打磨出金屬光澤。

5、定位點焊長度，間距、焊腳高度要按照工藝要求進行。

6、拼裝過程中要注意焊縫間隙要達到工藝要求，整體拼裝完畢后要進行自檢，特別要注意層高和牛腿的角度及其他零件尺寸，合格后進行互檢。

五、焊工焊接工序要求

1、在生產過程中，焊接質量的好壞關系到構件的進度。焊接后質量檢查要求有，外觀焊縫尺寸缺陷檢查、內部UT探傷磁粉檢測等。

2、焊絲要嚴格按照工藝要求的廠家品牌及焊絲的型號。

3、焊前預熱，焊后保溫。

六、成品報檢要求、1.在成品報檢前，應按照圖紙有無零件漏裝，尺寸、彎曲、扭曲檢查，超差的要進行校正處理。

2.焊縫外觀尺寸質量檢查，及各部位的細節處理。3.大組長在最后構件尺寸外觀檢查后，報于質檢員進行報驗順序。

七、在生產過程中容易出現的質量問題的處罰細則如下：（細定）

1、未按工藝要求開坡口或手工切割下料。處罰每次20元

2、坡口切割面質量差多處割痕等質量問題。處罰每次20元

3、現場焊接的坡口面進行補焊的。處罰每次50元。

4、鉆孔鉆錯的或孔距超差過大，需要堵孔重打的。處罰每次50元

5、構件負偏差或制作錯誤隨便補焊或長肉的。處罰每次50元處罰每次100元

6、拼裝間隙過大在焊縫中塞條料的。處罰每次20元處罰每次100元

7、定位點焊不規范的。處罰每次20元

10、組立是翼板和腹板焊縫錯開沒有達到要求的。處罰每次50元

11、引弧板未加或引出長度不夠的，馬腳未刨除而焊縫已經焊好的。處罰每出10元

12、未經工藝部門同意栓釘手工焊或栓釘補焊較多的。處罰每次100元

13、火工校正導致母材損傷的。處罰每處10元

14、過焊孔割傷的。處罰每處100元

15、耳板和牛退及連接板裝錯的。處罰每次20元

16、隱蔽工程隱蔽沒有報的。處罰每次100元

17、焊接前沒有預熱的。處罰每次50元

18、尺寸偏差超標，但可以讓步接收的。處罰每次100元

第五篇：第二章 耐磨耐高溫材料

第二章 耐磨耐高溫材料 第一節 耐磨材料

在此主要介紹制造刀具的耐磨材料，常用的耐磨材料有碳化硅、氮化硼、氧化鋁和硬質合金。

它們都是硬度大，熔點高的物質，而且在較高的溫度下仍能保持足夠的硬度和耐磨性。

一、碳化硅（SiC）

碳化硅的晶體結構和金剛石相似，屬于原子晶體。它可以看作是金剛石晶體中有半數的碳原子被硅原子所取代。mp=2827℃，硬度近似于金剛石，故又稱為金剛砂。

制備，將砂子（二氧化硅）和過量焦炭的混合物放在電爐中加熱：

加熱 SiO2 + 3C ——→ SiC + 2CO 電爐

制得的碳化硅是藍黑色發珠光的晶體,化學性質很穩定,即使在高溫下也不受氯、氧或硫的侵蝕,不和強酸作用,甚至發煙硝酸和氫氟酸的混合酸(HNO3 + HF)也不能侵蝕它。

但是SiC在空氣中能被熔融的強堿或碳酸鈉分解: 加熱

① SiC+ 4KOH + 2O2-----K2SiO3 + K2CO3 + 2H2O

加熱

② SiC + 2Na2CO3-----Na2SiO3 + Na2O + 2CO + C 應用:工業上SiC常用做磨料和制造砂輪或磨石的磨檫表面。

SiC磨料的硬度高,棱角鋒利,但性脆,抗張強度小,宜用來磨脆性材料。

常用的SiC磨料有兩種不同的晶體,一種是綠SiC,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質合金的工具;另一種是黑SiC,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠SiC大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。

二、氮化硼(BN)BN是白色耐高溫的物質,不溶于水,可以由

熔融

B2O3 + NH4Cl--------BN + HCl + H2O 也可B在NH3 中燃燒而制得,BN有兩種晶體結構,一種與金剛石相似,另一種與石墨相似,這是由于(BN)n與單質碳(C2)n是等電子體,因此人們根據許多感性知識總結出一條經驗規律: 具有相同電子數(全部電子數或價電子數)和相同原子數(H，He，Li除外)的分子或離子，它們的電子式和原子的排列方式相似，性質也相似。這條規律叫做等電子原理。

由于B比C少一個電子，而N比C多一個電子，BN與單質碳電子數和原子數都相等，應該有相似的晶體結構。

通常制得的BN是石墨型的，俗稱白色石墨，它是比石墨更耐高溫的固體潤滑劑。

和石墨轉變為金剛石的原理相似，石墨型BN在高溫（1800℃）、高壓（800 Mpa）下可轉變為金剛石型BN。

這種BN中B-N鍵長（0.156 nm）與金剛石中C-C鍵長（0.154 nm）相似，密度也和金剛石相近，它的硬度和金剛石不相上下，而耐熱性比金剛石好，所以是新型耐高溫的超硬材料，用來制作鉆頭，磨具和切割工具。

三、剛 玉

剛玉是自然界中以結晶狀態存在的氧化鋁，它的硬度很高，僅次于金剛石和金剛砂。

人工高溫燒結的氧化鋁稱為人造剛玉。剛玉也是常用的磨料，其抗彎強度較大，韌性較好，但硬度較低，適用于磨削抗張強度大和有韌性的材料如碳鋼、合金剛等。

剛玉中含有少量其他氧化物質，能呈現不同的顏色。例如，含有少量的Cr2O3時，形成紅寶石，含有少量鐵和鈦的氧化物時，得到藍寶石。

現在可以用人工方法合成各種寶石，人造寶石常用作機器、儀表中軸承和手表中的鉆石。

四、硬質合金

第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金屬和C、N、B等形成的化合物，硬度和熔點等特別高，統稱為硬質合金。

下面以碳化物為重點來說明硬質合金的結構、特性和應用。

碳與電負性比碳小的元素形成的二元化合物，除碳氫化合物外，都叫做碳化物。

碳化物有三種類型：

一類是碳和活潑金屬形成的碳化物，例如CaC2是離子型碳化物，能和水或稀酸作用，生成碳氫化合物。

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca（OH）2 CaC2 + 2HCl = C2H2 + CaCl2 第二類是碳和非金屬元素硅或硼形成的碳化物，它們是共價型碳化物，在固態時屬于原子晶體。

第三類是碳和第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金屬形成的金屬型碳化物。

這些過渡金屬電負性不太小，不能與碳以離子鍵或共價鍵形成結合，但碳原子半徑小，可溶于這些過渡金屬形成間充固溶體。

在適宜條件下，當碳含量超過溶解度極限時，可出現一種突變，形成間充化合物，使原金屬晶格轉變為另一種形式的金屬晶格，如Fe3C、WC等。

這類金屬型碳化物的共同特點是具有金屬光澤，能導電傳熱，硬度大，熔點高，但脆性也大。從幾何學方面考慮，要形成簡單結構的間充化合物，間充原子和金屬原子的半徑比必須小于0.59。

C的原子半徑為0.077 nm。金屬原子的半徑應大于0.130 nm。

Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等都大于0.130 nm，其碳化物的晶體結構與原金屬相似。

Cr、Mn、Fe、Co、Ni等原子半徑小于0.130 nm，晶格中空隙較小，形成碳化物時，使金屬晶格發生較顯著的變化，形成復雜結構的間充化合物。這些碳化物的化學鍵在不同程度上表現出向離子鍵過渡，因而具有一些接近離子型碳化物的性質。例如，Fe3C的硬度和熔點要低于TiC、WC等，化學穩定性也較差，和稀酸作用生成CH4和H2。

Fe3C + 6HCl= 3FeCl2 + CH4 + H2

與離子型化合物或共價形化合物不同，間充化合物的化學式是不符合正常化合價規則的，間充化合物本身還能溶解其它的組成元素而形成以間充化合物為溶劑的固溶體，其成分可以在一定范圍內變化。

同一周期的過渡元素，由第Ⅳ副族開始，從左至右形成的碳化物穩定性依次降低。

例如，第4周期元素中，Ti、V能形成很穩定的碳化物,Cr、Mn、Fe的碳化物穩定性較差，Co、Ni的碳化物就不大穩定，Cu則不能形成碳化物。

這是因為形成金屬碳化物的實質是碳原子的價電子進入過渡元素次外層d亞層的空軌道上，金屬原子次外層d亞層上電子數越少（d亞層的空軌道越多）該金屬和碳結合力就越強，這種碳化物的穩定性也就越高。從原子結構來看，同周期中由第Ⅳ副族開始，從左至右，次外層d亞層的電子數逐漸增加，形成的碳化物穩定性便依次降低。

金屬型碳化物是許多合金鋼中的重要組成部分，對合金鋼的性能有較大影響。例如，一般工具鋼當溫度達到300℃以上時，硬度顯著降低，使切割過程不能進行；但含W 18%，Cr 4%，V 1%的高速鋼制成的刀具有較高的紅硬性，當溫度接近600℃時，仍能保持足夠的硬度和耐磨性，因此可在較高的切割速度下進行切割，并提高了刀具的壽命。

這主要是由于高速鋼中含有大量W、Cr、V的碳化物。

碳化鈦具有高熔點，高硬度，抗高溫氧化，密度小和價廉等優點，是一種非常重要的金屬型碳化物，并得到了廣泛的應用。

除碳原子外，周期表中與碳相鄰的氮N原子和硼B原子也能進入金屬晶格的空隙中形成間充型碳化物相似的性質：能導電、傳熱、熔點高、硬度大。

由于N原子半徑（0.075 nm）比C原子半徑（0.077 nm）還略小些，不僅Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等能和N形成晶體結構與原金屬相似的間充化合物，就是Cr、Mn、Fe、Co、Ni也能和N形成晶體結構與原金屬相似的間充化合物，但Mn、Fe、Co、Ni等氮化物的晶格已發生某種程度的變形。

滲氮

B原子半徑（0.082 nm）比C原子半徑略大，所以硼化物的晶體結構就比較復雜。

常用的硬質合金可分為兩大類：

一類是鎢鈷硬質合金：例如，YG6 是含WC 94%，Co 6%的硬質合金，其中Co起粘合劑的作用，鈷含量越高，韌性越好，能抗沖擊，但硬度和耐熱性降低。

另一類是鎢鈷鈦硬質合金：例如YT14是含WC 78%、TiC 14%、Co 8%的硬質合金，加入Ti能提高合金的紅硬性，在1000～1100℃時還能保持其硬度。硬質合金刀具的切削速度可比高速鋼刀具提高4～7倍，所以硬質合金是制造高速切削和鉆探等工具主要部分的優良材料。

鋼鐵制件在化學熱處理過程中，使碳、氮或硼等滲入低碳鋼的表面，能在鋼的表層生成具有高硬度和耐磨性的碳化物，氮化物或硼化物，而鋼的內部仍保持塑性和韌性。

近年來制成一種新型工具材料--鋼結硬質合金。它是以TiC、WC等碳化物為硬質材料，用鉻鉬鋼或高速鋼作“粘合劑”而制成的。它兼有硬質合金和鋼的性能，既有一般合金鋼的可加工、熱處理、焊接的性能，又有硬質合金的高硬度、高耐磨性等優點，克服了工具鋼不耐磨和硬質合金難加工的缺點，而且成本較低，是很有發展前途的材料。另外，通過氣相沉積的方法在合金鋼表面涂一薄層耐磨的TiC或TiN涂層以形成涂層硬質合金，它也兼有硬質合金和鋼的性能。

第二節 耐高溫材料

一、耐熱合金

耐熱合金用作各種熱機和化工裝置的高溫部件，是提高這類機械性能和效率不可缺少的材料。

耐熱合金應具備以下的性能：

1、在高溫條件下，仍有較好的機械性能。

2、組織的穩定性：在高溫條件下，不會由于相變而引起韌性或斷裂強度降低。

3、耐高溫腐蝕、高溫時能抵抗周圍介質中氧氣、硫和其他雜質的腐蝕。

第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ副族元素是高熔點金屬。因為這些元素原子中未成對的價電子數很多，在金屬晶體中形成了堅強的化學鍵，而且它的原子半徑較小，晶格結點上粒子間的距離短，相互作用力大，所以熔點高，硬度大。

耐熱合金主要是Ⅴ～Ⅶ副族元素和第Ⅷ族元素形成的合金。按化學成分可分為鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金和鉻基合金等幾種類型。

耐熱合金鋼是以鐵為主要成分的鐵基合金，耐熱合金鋼中含有一定量鉻，因為鉻易形成具有保護性的氧化物，可提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。一般隨著鉻含量的增多，耐熱鋼的耐高溫腐蝕性相應提高。耐熱鋼中加入適量的Mo（0.2～2.0%）,對增加蠕變強度是很有效的。

近年來,隨著科學技術和工農業生產的發展,對耐熱合金的要求越來越高,希望提高使用溫度,延長在高溫下使用的時間,并減輕質量,因此逐漸從鎳鐵基合金代替鐵基合金。

鎳鐵基合金含有Ni25～60%和Fe15～60%，還含有Cr、Mo、W、Ti、Nb等元素，增加了高溫強度。

在大多數鎳鐵基耐熱合金中，Ni和Fe含量必須保持適當比例，這會影響合金的成本和有效的使用溫度范圍。

一般來說，Ni含量高則使用溫度高，穩定性也得到改善，但成本較高。

二、耐火材料

耐火材料是指能耐1580℃以上的高溫，并在高溫下能耐氣體，熔融金屬，熔融爐渣等物質侵蝕，而且有一定機械強度的無機非金屬材料。耐火度是材料受熱軟化時的溫度，它是耐火材料的重要性能之一。

常用的耐火材料是一些高熔點的氧化物、碳化物和氮化物。

按耐火度的高低，可分為：

普通耐火材料 耐火度為 1580～1770℃

高級耐火材料 1770～2000℃

特級耐火材料 >2000℃ 按化學性質可分為：酸性耐火材料、堿性耐火材料和中性耐火材料，此外還有碳質耐火材料。

1、酸性耐火材料: 主要成份是一些高熔點的酸性氧化物。

例如SiO2(mp1610℃)能耐酸性物質的侵蝕,但在高溫下易和堿性氧化物,熔融的堿或Na2 CO3 發生發應而受到侵蝕。

SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ 常用的酸性耐火材料有

硅酸 SiO2 >93% 耐火度1670～1710℃ 半硅酸 SiO2 >65% Al2O320～30% 1650～1710℃ 粘土磚 SiO2 50～60% 弱酸性 1650～1710℃

Al2O3 30～48%

2、堿性耐火材料，主要成分是一些高熔點的堿性氧化物。

例如MgO(mp2802℃),CaO(mp2587℃)能耐堿性物質的侵蝕，但在高溫下易受酸性物質的侵蝕： MgO + SiO2 = MgSiO3 CaO + SiO2 = CaSiO3

常用的堿性耐火材料有

鎂磚 MgO >87%（鎂砂）耐火度2000℃

鉻鎂磚 MgO >30-70% Cr2O3>10-30%

3、中性耐火材料：

主要成分是Al2O3(mp2027℃)，Cr2O3(mp2265℃)等兩性氧化物，它們在高溫條件下顯得十分穩定，既不易和酸性氧化物作用，也不易和堿性氧化物作用，因而抗酸堿侵蝕的性能較好。

常用的中性耐火材料有高鋁磚

Al2O3>48% 1750-1790℃

剛玉磚 Al2O3>48% 1840-1850℃ 價格較貴 Si3N4

4、碳質耐火材料，主要成分為石墨，碳化硅等。SiC硅>2000℃ 中性 用作小電爐的蓋子

石墨磚，中性>3500℃ 在高溫下抗氧化性能較差

高熔點氧化物的絕熱性良好，很多保溫材料（絕熱材料）的主要成分就是MgO，Al2O3、SiO2等氧化物。

例如，硅藻土（非晶體SiO2）、石棉（主要成分為CaO、3MgO、4SiO2）等，這些材料密度較小，內部有很多小氣孔，易吸附空氣，是很好的絕熱體。

此外，耐火混凝土也是常用的一種耐火材料，它是用一定量的粒狀耐火材料加入膠粘物質（如水玻璃、粘土、磷酸等）和水配成的混合物，由于具有很強的粘合性，且在高溫下可燒結成致密、堅固的硬塊，常用作砌爐時的粘合劑。

三、金屬陶瓷

有一種陶瓷刀具是用微細的Al2O3和10%粘合劑的混合物在不活潑氣氛（如稀有氣體、N2等不易與其他物質發生化學作用的氣體）中，于高溫下燒結制成的。它的優點是高溫硬度較高，到1100℃時仍保持高硬度。其抗彎程度在低溫下雖較差，但隨溫度升高抗彎強度降低較少，因而對高速切削很有利。

近年來隨著火箭、人造衛星及原子能等尖端技術的發展，對耐高溫材料提出了新的要求，希望能在高溫時有很高的硬度、強度，經得起激烈的機械震動和溫度變化，又有耐氧化腐蝕、高絕緣等性能。無論高熔點金屬或陶瓷都很難同時滿足這些要求。

金屬易導電，傳熱，在高溫時易氧化；陶瓷強度，韌性較差，在機械震動下脆裂，金屬陶瓷是陶瓷相和粘結金屬相所組成的非均質的復合材料。

陶瓷相是Al2O3，ZrO2 等耐高溫氧化物，有時采用幾種固熔體；

粘結金屬相是某些耐高溫金屬如Cr、Mo、W、Ti等。將他們研細，混合均勻，加工成型后在不活潑氣氛中再燒結，就制得金屬陶瓷。它兼有金屬和陶瓷的優點，密度較小，硬度較大，耐磨，導熱性較好，不會由于驟冷驟熱而脆裂。另外，在金屬表面加涂一層氣密性很好的陶瓷涂層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕，涂層的成分主要是ZrO2、TiO2、Al2O3、SiO2等。

火箭、導彈和超音速飛機的外殼、燃燒室和尾噴口等處的溫度往往高達幾千度，沒有一種金屬或合金能長期承受這樣的高溫，因此必須通過絕熱的辦法，使這些部位的金屬部件保持較低的溫度。為此，利用熔點高，傳熱性小的陶瓷材料（如氧化鋁、氧化鋯和氧化鎂），使之在金屬表面上形成具有無數小孔的涂層，由于小孔內吸附空氣，因此具有很高的絕熱性能。

四、碳纖維

碳纖維是一種由碳元素組成的，結構象人造絲，合成纖維一樣的纖維狀材料，它是一種強度比鋼大，密度比鋁小的新穎材料。

碳纖維有很多寶貴的電學、熱學和力學性能，在現代科學技術、現代工業和現代國防的發展中起著重要的作用。

碳纖維目前還不能直接從炭或石墨抽絲制造，它是將有機纖維（如尼龍、丙綸或人造棉等）放在惰性氣體中，在保持原纖維形狀的情況下燒制而成的。

有機化合物主要有C、H、O、S、N等元素組成，在缺氧的情況下加熱時，其中除C以外的元素都分解逸出，制得只含碳元素的材料，所以，合成纖維或人造纖維在隔絕氧的條件下加熱，就可轉變成碳纖維。

碳纖維的種類很多，由于采用的原料和制造工藝的不同，制得的碳纖維性能也不同。

按制造工藝，碳纖維可分為碳纖維和石墨纖維。有機纖維在2000℃以下碳化而制得的纖維稱碳纖維。這類纖維由于處理溫度較低，成本較低，含碳量也較低，約為75-95%，晶體結構沒有變成石墨型，屬于無定形碳，因此稱碳纖維。有機纖維在2000℃以上的高溫下碳化而制得的纖維稱為石墨纖維，其含碳量很高，約為98-99%，晶體結構與石墨相似。按性能的不同碳纖維還可分為普通碳纖維和高彈性模量、高強度碳纖維。

有機纖維在不加張力的情況下，碳化制得的是普通碳纖維。這類纖維的制造成本較低，但是強度和彈性模量不高，只能用于高溫電路的保溫材料及一般的防腐蝕材料。

有機纖維在受熱過程中都要產生收縮，擾亂和破壞了纖維內部分子整齊有序的排列，這樣制得的碳纖維彈性模量和強度都不高。

若在制造過程中，一面加熱，一面施加張力，使纖維不產生收縮，保證纖維內部分子趨向于整齊有序的排列，這樣制得的碳纖維彈性模量和強度都很高，稱為高彈性模量、高強度碳纖維。制造過程中的溫度越高，生成的碳纖維彈性模量也越高。

彈性模量是表示材料受力后產生變形大小的一個力學性能指標。材料受力后產生的變形越大，說明它抵抗變形的能力越差，彈性模量越低。

彈性模量越高的材料越能承受大的外力。強度是表示在外力作用下，材料抵抗斷裂破壞能力大小的力學性能指標。使材料斷裂破壞時需要的力越大，強度就越高。

在現代工業技術應用中往往要求材料既堅固耐用又輕巧，這樣就要考慮單位質量材料的彈性模量和強度。

把彈性模量和抗性強度分別除以密度所得的值稱為比彈性模量和比強度。

碳纖維的比強度是鋼鐵的16倍，鋁合金的12倍。比彈性模量也較鋼鐵或鋁合金大4-5倍。由于碳纖維的比強度和比彈性模量特別高，所以要求減輕自重的物體如飛機、宇宙航行器，船舶等機械設備就有更大的意義。

碳纖維能耐低溫，在-180℃的低溫下，許多材料變得很脆。甚至鋼鐵比室溫時玻璃更易破碎，而石墨纖維材料卻依舊柔順。

碳纖維也耐高溫，在3000-4000℃高溫下，在沒有氧氣存在的情況下，性能依舊不變。一般材料的強度隨溫度升高要大幅度降低，碳纖維材料是唯一的在高溫下隨溫度升高而強度增大的材料。

碳纖維雖有不少優異性能，但也存在一些缺點，一個缺點就是抗氧化性差，另一個缺點是在斷裂破壞之前沒有明顯的征兆。

把碳纖維埋在磨到一定細度的硅粉中，在惰性氣氛中加熱到硅的熔點，表面就生成碳化硅涂層，碳化硅是高溫下抗氧化性能最好的材料之一，這樣可大大改善碳纖維的抗氧化性。

把高強度纖維材料和一些可塑性好，整體性強的基體材料結合在一起形成了復合材料。常用的基體材料有金屬、塑料、陶瓷、水泥等。

碳纖維和基體材料制成的復合材料中，碳纖維不僅起到鋼骨水泥中鋼筋那樣的增強作用，而且因為碳纖維被基體材料包裹住，克服了高溫下易被氧化的缺點，充分發揮了碳纖維的耐高溫特性。

碳納米管