鋼鐵行業真的慘淡嗎？看機械製造結構鋼獨秀！
高強度和長壽命是新一代鋼鐵材料的一個重要特徵，也是當今國際上科技發展的重要方向和研究熱點之一。機械製造結構鋼是鋼鐵中的一類重要產品，使用量大，應用面廣。
近年來，隨著我國機械製造業的大力發展，機械裝備的需求量非常巨大。不僅如此，我國科技的快速發展，也讓汽車、飛機、火箭的等裝置升級、迭代更快，所需機械製造結構鋼也是非常之多。大量的需求，促使機械製造結構鋼行業得到快速的發展。
一、機械製造結構鋼簡介
機械製造結構鋼，也稱機器零件用鋼，是用於製造各種機械零件所用的鋼種。
如各種齒輪零件、軸(桿)類零件、彈簧、軸承及高強度結構件等。
廣泛應用在汽車、拖拉機、機床、工程機械、電站設備、飛機及火箭等裝置上。
機械製造結構鋼的基本要求
服役條件
承受拉伸、壓縮、扭轉、剪切、彎曲、衝擊、振動、摩擦等單一或多種力的交互作用；
服役環境是大氣、水和其他介質；
溫度在-50℃~+100℃範圍之間。
生產工藝
製造工藝繁多。
熱加工：鍛造、焊接、熱處理、軋制、擠壓、拉拔；
冷加工：車、銑、刨、磨。
技術要求
良好的綜合力學性能；
高的強度與韌性；
良好的疲勞性能和耐磨性能。
機械製造結構鋼的分類
調質鋼與非調質鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、滲碳鋼、氮化鋼、馬氏體結構鋼、特殊用途鋼
二、調質鋼
機械製造結構鋼在淬火+高溫回火(調質處理)後具有良好的綜合機械性能，高的強度及良好的塑韌性。這種鋼稱為調質鋼。
工作條件
承受複雜應力，
如旋轉、拉伸、壓縮、彎曲、衝擊及其複合應力；
有時還要承受強烈摩擦。
性能要求
高強度；
足夠高的塑性與韌性。
調質鋼化學成分特點
碳含量
中碳，碳含量一般在0.25%~0.5%。碳素調質鋼的含碳量一般是上述範圍的上限，合金調質鋼由於合金元素的強化作用，其含碳量一般為下下限或中限。
合金元素
主加元素：Mn、Si、Cr、Ni；
輔加元素：Mo、W、V、Ti、AI、B
調質鋼的熱處理工藝
調質鋼的熱處理包括預備熱處理和最終熱處理。
預備熱處理
最終熱處理
最終熱處理為淬火十高溫回火，即調製處理，從而獲得具有良好綜合性能的回火索氏體組織。有些零件需要進行表面處理，以滿足零件對耐磨性和耐腐蝕性的要求。
典型調質鋼及其應用
三、非調質鋼
非調質鋼是指通過加入微合金化元素改變組織的相變機理，通過軋制、鍛造和控制冷卻等方法，使性能達到或接近調製鋼的力學性能的中碳低合金結構鋼。
顯微組織
鐵素體、珠光體及彌散析出的碳化物、碳氮化物
強化機制
沉澱強化、細晶強化
費調質鋼主要用於製作中大尺寸的軸類件、桿類件等，一般使用範圍如下：
非調質鋼的應用優勢
規格效應較好，從心部都邊緣的硬度均勻，疲勞壽命長；
良好的切削性能和表面強化性能；
避免了調製過程中零件變形、開裂的風險，提高了成品率；
減少了高能耗的熱處理，節能減排；
縮短了生產周期，提高了勞動生產率，婕妤生產管理費用。
目前，非調質鋼在汽車製造業的應用較為普遍。汽車前後轉向節、轉向節控制臂、驅動軸、曲軸連桿和輪轂等，都可用非調質鋼代替調質鋼。
非調質鋼國內外發展現狀
國外非調質鋼發展較早，已廣泛應用於機械結構領域。
我國非調質鋼起步較晚，雖然也自主開發了各種類型，但是非調質鋼的應用數量和品種與國外相比，還有很大差距，特別是高性能高切削加工性、硫化物形態控制的、高疲勞性能的非調質鋼。
我國非調質鋼發展存在的問題及發展建議
存在問題
標準體系不完善。
非調質鋼品種較少，性能略差
對硫化物形態、尺寸的控制手段不足。
發展建議
明確非調質鋼性能需求，逐漸完善非調質鋼標準體系。
提高冶金質量，努力開發高強韌性、高性價比的非調質鋼。
研究硫化物對非調質鋼組織、性能的影響機理，制定非調質鋼硫化物形態評級標準圖譜。
非調質鋼國內專利概況
非調質鋼國內外企業
特約作者：材智匯
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