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    在材料的分类上,有着很多标准。若从材料物理化学的属性上来讲,可将材料分成:金属材料、高分子材料、无极非金属材料这三种基本类别。
    金属材料又可分成有色金属和黑色金属两类。黑色金属中,最主要的就是铁。因此本文将选择金属材料中的钢作为其中的研究对象之一,对材料的亚稳态转变过称进行研究[1]。
    无机非金属材料中,最为人们熟知的应该属各种硅酸盐材料。其中水泥最为一种较为常见的无机非金属材料,亦被本文选为研究对象。
    高分子材料:就是以高分子化合物为基体,再配以其他的添加剂或助剂,经过反应后,所形成的材料。
    1.1 材料简介
    1.1.1 钢的概述
    钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.06%之间的铁碳合金的统称[1]。而铁是一种化学元素,为晶体,它的化学符号是Fe,原子序数是26,在化学元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是铁族元素的代表。是最常用的金属。它是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。铁的密度在常见金属中属于较大的一种。下表1.1为常见金属的密度。
    表1.1 常见金属密度表
    铝    2.702    铬    7.2    钴    8.9
    镁    1.738    锰    7.44    镍    8.902
    铁    7.874    钛    4.54    铜    8.96
    众所周知,钢的产量一直被视作工业发展水平的标志,这不仅是需求量上造成的,同时也是钢铁本身所具有的一些优良性质使然。铁具有优良的导电、导热性能,延展性、延伸率等较高的性能。
    1.1.2 钢的分类
    (一) 按照用途分类
    这是主要的分类方法,我国合金钢的部颁标准一般都是按用途分类编制的。根据刚才的用途可以分为三类。
    (1) 结构钢
         通常,我们把用于制造各种工程结构(飞机,桥梁,船舶,房屋建筑等)和各种机械零件(轴承,螺丝,起子,扳手等)的钢种称为结构钢。
    (2) 工具钢
         工具钢就是:用于制造各种加工工具的钢种。根据所加工工具的不同用途,又可将工具钢分为:刃具钢、模具钢、量具钢三类钢种。
    (3) 特殊性能钢
         特殊性能钢就是指:具有某种特殊物理或化学性能的钢种,其包括:不锈钢、耐热钢、电工钢三种钢种。
    (二) 按照化学成分分类
    若按照钢的化学成分来分,则钢又可以分成碳素钢和合金钢两大类[2]。
    碳素钢又分为:①低碳钢,Wc≤0.25%;②中碳钢,Wc=0.25%~0.6%;③高碳钢,Wc≥0.6%。合金钢又分为①低合金钢,合金元素含量Wc≤5%;②中合金钢,合金元素含量Wc=5%~10%;③高合金钢,合金元素含量Wc>10%。除此之外,根据钢中所含主要合金元素种类的不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍、硼钢等[3]。
    (三) 按显微组织分类
    (1) 按退火和平衡状态的组织分类
         可分为下面四种钢种:亚共析钢、莱氏体钢、共析钢、过共析钢。
    (2) 按正火组织分类
         可分为如下四种钢种:珠光体钢、贝氏体、马氏体钢和奥氏体钢。
    (3) 按室温时的显微组织分类
         可分为如下三种钢种:铁素体钢、奥氏体钢和双相钢。
    (四) 按品质分类
    主要以钢中有害杂质P、S的含量来分类,可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。例如,磷和硫含量均小于0.035%的为优质碳素结构钢的优质钢,高级优质钢磷和硫含量均小于0.030%的为高级优质钢;磷和硫含量均小于0.035%的为结构钢中的高级优质钢,磷和硫含量均小于0.025%的为特级优质钢。
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