日新月異的特種鋼

前言

眾所周知，火的使用和工具的發(fā)明開(kāi)啟了人類使用能源和材料的歷史進(jìn)程，促進(jìn)了人類的進(jìn)化，推動(dòng)了人類文明進(jìn)步。時(shí)至今日，能源和材料已成為人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定著人類文明的發(fā)展方向。它們的發(fā)展給全球經(jīng)濟(jì)、政治以及精神文化帶來(lái)了前所未有的變革，也使全球的生態(tài)環(huán)境傷痕累累。開(kāi)發(fā)綠色能源，發(fā)明新型材料，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)已迫在眉睫。    2012年，中國(guó)將啟動(dòng)《國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略》編制工作，提出我國(guó)能源發(fā)展的總體方略和戰(zhàn)略規(guī)劃。但是，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一套詳細(xì)介紹新能源、新材料方面內(nèi)容的高新技術(shù)科普叢書(shū)。為了引導(dǎo)讀者，特別是廣大青少年更好地認(rèn)識(shí)和了解新能源和新材料，明確我國(guó)的能源現(xiàn)狀和材料科學(xué)的創(chuàng)新成果，增強(qiáng)開(kāi)發(fā)高新技術(shù)的意識(shí)，激發(fā)他們?yōu)楦咝录夹g(shù)事業(yè)奉獻(xiàn)的信心和決心，培養(yǎng)他們的民族自信心和創(chuàng)新精神。向青少年普及新能源和新材料的相關(guān)知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，必將吸引和鼓勵(lì)更多青少年熱愛(ài)科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，積極投身能源和材料事業(yè)，發(fā)明更多低碳、綠色的新型材料，使我國(guó)能源結(jié)構(gòu)合理，為創(chuàng)造我們可持續(xù)發(fā)展的綠色家園做出更大的貢獻(xiàn)。    “高新技術(shù)科普叢書(shū)”，由國(guó)內(nèi)知名材料學(xué)專家、西北師范大學(xué)博士生導(dǎo)師莫尊理教授擔(dān)任叢書(shū)總主編，西北師范大學(xué)等高校的教授、博士生導(dǎo)師擔(dān)任編委，叢書(shū)各冊(cè)的作者均為相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者。他們熱愛(ài)科學(xué)、朝氣蓬勃、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮探索，以真摯的情感和對(duì)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展的使命感，用樸實(shí)而又不失優(yōu)美的文筆嚴(yán)肅認(rèn)真地編撰了本套叢書(shū)。    本套叢書(shū)作為新材料、新能源的科普讀物，宗旨鮮明，風(fēng)格獨(dú)特，系統(tǒng)性強(qiáng)，認(rèn)真探討了人類與能源材料和諧的發(fā)展歷程和方向。與一般科普讀物相比，具有如下鮮明的特點(diǎn)：一是內(nèi)容豐富時(shí)代感強(qiáng)，本叢書(shū)共18個(gè)分冊(cè)，緊扣當(dāng)前能源、材料發(fā)展的困境，以新能源、新材料方面最新的研究成果及翔實(shí)的資料為基礎(chǔ)，用通俗易懂的文字分別敘述了與人類生存、發(fā)展最密切的各種新能源和新材料，構(gòu)成了一個(gè)完整的知識(shí)體系。另外，本套叢書(shū)多視角，多層次、全方位介紹了材料和能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，深入淺出地展示了材料和能源的發(fā)展腳步?！渡裢◤V大的第三金屬》《新材料的寵兒：稀土》向你展示第三金屬和稀土的魅力；《高新科技的特種鋼》《取之不盡的太陽(yáng)能》《持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源》《可再生能源：生物質(zhì)能》《又愛(ài)又恨是核能》《待開(kāi)發(fā)的地?zé)崮堋贰肚鍧嵞茉矗簹淠堋贰段磥?lái)無(wú)害新能源可燃冰》《無(wú)限豐富的海洋能》讓你盡情領(lǐng)略能源的豐饒和開(kāi)發(fā)前景；《異彩紛呈的功能膜》《節(jié)能減排的新動(dòng)力電池》《無(wú)處不在的碳纖維》《遨游太空的航天材料》《改變世界的信息材料》《比人聰明的智能材料》《神奇的人體修復(fù)材料》向你呈現(xiàn)新型材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及帶給我們生活的變化。二是時(shí)尚流行的編創(chuàng)，本叢書(shū)語(yǔ)言流暢、深入淺出，配有大量精美的圖片，圖文并茂、通俗易懂，加上擴(kuò)充知識(shí)面的小百科，使讀者朋友全面了解新材料、新能源并享受著它們帶來(lái)的無(wú)限魅力。    20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們逐步認(rèn)識(shí)到必須永續(xù)利用地球資源，改善地球的生態(tài)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理開(kāi)發(fā)能源，積極開(kāi)發(fā)新能源、新材料，促進(jìn)人類與自然界的和諧共處與協(xié)調(diào)發(fā)展。希望這套凝聚著策劃者、組織者、編撰者、設(shè)計(jì)者、編輯者等工作者辛勤汗水和心血的“高新科技科普叢書(shū)”能給那些熱愛(ài)科學(xué)，倡導(dǎo)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的人們以驚喜和收獲，并對(duì)我國(guó)的能源和材料事業(yè)做出貢獻(xiàn)。衷心祝愿應(yīng)時(shí)代所需而出版的高新科技科普叢書(shū)能得到讀者的青睞。    薛群基    中國(guó)工程院院士    2012年3月

內(nèi)容概要

《日新月異的特種鋼》主要內(nèi)容包括：鋼材中的“特種兵”、工匠的利器、歷經(jīng)“磨”難的勇敢者、“材”貌雙全的不銹鋼、鋼材也能夠伸縮、高溫“勞?！蹦蜔徜?、工程“脊梁”：低合金鋼、轉(zhuǎn)動(dòng)著的特種鋼、特鋼中的“骨干”力量等。

書(shū)籍目錄

第一章 鋼村中的“特種兵” 第一節(jié) 人類的鋼鐵夢(mèng) 第二節(jié) 十年磨一劍，百年煉一鋼 一、鐵碳不再稱老大 二、個(gè)性十足的“鋼鐵俠” 第二章 工匠的利器 第一節(jié) 量具刃具最在行 第二節(jié) 寶鋼鋒從工藝出 第三節(jié) 現(xiàn)代工業(yè)的制造者 第四節(jié) 小工具大本領(lǐng) 第三章 歷經(jīng)“磨”難的勇敢者 第一節(jié) 小磨損大損失 第二節(jié) 專治磨損新良藥 第三節(jié) 耐磨先做“面子活” 第四章 “材”貌雙全的不銹鋼 第一節(jié) 垃圾中的“遺珠” 第二節(jié) 設(shè)計(jì)師的“理想型” 一、有求必應(yīng)好鋼材 二、特鋼界的選美冠軍 第三節(jié) 不銹鋼為什么也生銹 一、隱形殺手 二、消除“內(nèi)鬼” 第四節(jié) 越來(lái)越“秀”的完美主義者 一、總有一款適合您 第五章 鋼材也能夠伸縮 第一節(jié) 汽車工業(yè)的“追隨者” 第二節(jié) 綜合素質(zhì)排第一 一、能屈能伸真有多難 二、小彈簧嚴(yán)要求 三、性能決定命運(yùn) 第三節(jié) 千錘百煉出好鋼 一、浴火重生 二、神奇的“合金化” 第四節(jié) 能屈能伸的“硬漢” 第六章 高溫“勞?！蹦蜔徜?第一章 為什么它不怕熱 第二節(jié) 耐熱的共生體：抗氧化 一、有危害的“氧”料 第三節(jié) 沒(méi)有最耐熱，只有更耐熱 一、合金元素來(lái)幫忙 二、遏熱“我”更強(qiáng) 三、各行各業(yè)顯神通 第七章 工程“脊梁”：低合金鋼 第一節(jié) 成也低合金，敗也低合金 一、初露鋒芒建橋梁 二、低合金編織的“鳥(niǎo)巢” 第二節(jié) 鋼材中的調(diào)味劑 一、不比誰(shuí)高只比誰(shuí)低 二、“低”得有道理 第三節(jié) 新時(shí)期要轉(zhuǎn)型 一、大踏步地向前進(jìn) 二、未來(lái)的大力士 三、特鋼“特”用 第八章 轉(zhuǎn)動(dòng)著的特種鋼 第一節(jié) “倍感壓力”的軸承鋼 第二節(jié) 嚴(yán)格要求的好典范 第三節(jié) 講究工藝來(lái)定性 第四節(jié) 走在尖端的“領(lǐng)路人” 第九章 特鋼中的“骨干”力量 第一節(jié) 代號(hào)“數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字” 第二節(jié) 力學(xué)性能優(yōu)等生 第三節(jié) 機(jī)器的骨架 第四節(jié) 未來(lái)?yè)纹鹨黄?第十章 特鋼中的新成員 第一節(jié) “淡定”的新合金 第二節(jié) 記性好的變形金“鋼” 第三節(jié) 合金肚里能容“氫” 第四節(jié) 有點(diǎn)亂的“非晶態(tài)”

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   三、各行各業(yè)顯神通 耐熱鋼和高溫合金的發(fā)展與動(dòng)力工業(yè)的迅猛發(fā)展息息相關(guān)?；仡櫾谡羝啓C(jī)和鍋爐開(kāi)始起步的年代，由于工作參數(shù)低，低碳鋼已能滿足基本要求。本世紀(jì)初，隨著鍋爐和蒸汽輪機(jī)工作參數(shù)的不斷提高，研制成了珠光體型低合金的鉬鋼、鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼。 在我國(guó)火力發(fā)電行業(yè)，超臨界發(fā)電機(jī)組是今后的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)機(jī)組制造材料提出了新的要求，用于制造熱強(qiáng)性及抗氧性高、導(dǎo)熱性良好的鍋爐用過(guò)熱器及再熱器管以及蒸汽透平用的高壽命緊固件、轉(zhuǎn)子等鍋爐及蒸汽透平用鋼需要達(dá)到熱強(qiáng)性高而耐蝕性好的要求。 T91具有優(yōu)良的高溫持久和硬變強(qiáng)度，較好的可焊性及熱疲勞性能，導(dǎo)熱性良好，國(guó)外已成功用于過(guò)熱器、再熱器及長(zhǎng)蒸汽管制造，是我國(guó)急待開(kāi)發(fā)的有發(fā)展前途的鋼種。我國(guó)針對(duì)再熱器而研制的G106鋼具有良好的綜合性能，其合金量低于T91鋼，用其制造的大型火電機(jī)組已投入運(yùn)行，該鋼亦可列為再熱器專用鋼推廣使用。為解決蒸汽溫度大于566℃～593℃鍋爐用耐熱鋼管問(wèn)題，需要開(kāi)發(fā)性能好的奧氏體熱強(qiáng)鋼，如日本在已有耐熱鋼等的基礎(chǔ)上利用合金元素多元合金化，開(kāi)發(fā)高性能新鋼種已取得初步成效。 隨著核能技術(shù)的發(fā)展，需要開(kāi)發(fā)研究不同等級(jí)的、在1000℃運(yùn)行溫度下長(zhǎng)期使用性能良好的換熱器材料，如高溫氣冷堆的蒸發(fā)器材料，快中子增殖堆用的具有抗高溫蠕變、抗輻照損傷以及和鈉相容性良好的材料，受控核聚變反應(yīng)堆用的有良好抗輻照性能及高溫性能的結(jié)構(gòu)材料。今后需要開(kāi)發(fā)的材料要以輻照后性能變化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的選材依據(jù)，而對(duì)輻照損傷機(jī)制目前尚需進(jìn)行深入研究，以便采取可靠的防范措施。 煤化工工業(yè)中，煤的液化和氣化工程要求開(kāi)發(fā)耐高溫氧化、氯化、碳化，尤其是耐高溫硫化的材料，因此，核心設(shè)備也是以高溫耐磨蝕的耐熱鋼作為制造材料。石油化工工業(yè)中，由于乙烯裂解向高溫、高效、短停留時(shí)間方向發(fā)展，乙烯裂解爐管趨向于采用小口徑的細(xì)長(zhǎng)管，長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下工作，關(guān)鍵性的制造材料需具有良好的抗?jié)B酸性及高溫蠕變強(qiáng)度，這種細(xì)長(zhǎng)管必須使用熱塑性良好且用軋制方法能夠生產(chǎn)的新型高合金變形材，其蠕變強(qiáng)度還需符合鑄造材料的水平。為適應(yīng)乙烯裂解及合成氨工業(yè)的發(fā)展，需要開(kāi)發(fā)高溫蠕變強(qiáng)度、抗熱疲勞性能、抗?jié)B酸性能比較好的新型材料，其最高工作溫度在1100℃以上，使用壽命要求10年以上，而且是比較經(jīng)濟(jì)的材料，這就必須做大量深入的工作。

編輯推薦

《日新月異的特種鋼》由甘肅科學(xué)技術(shù)出版社出版。

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