安慶LNG終端用螺旋鋼管外壁環(huán)氧粉末防腐零件經(jīng)這類熱處理后硬度較高，除磨削外，不適宜其他切削加工，故其工序位置應盡量靠后，一般均安排在半精加工之后、磨削之前。而滲氮的溫度低、變形小、滲氮層硬而厚，因而其工序應盡量靠一般滲氮量，滲氮后只需研磨或精磨。生產(chǎn)過程中，由于零件選用的毛坯與工藝過程的需要不同，在制定具體加工路線時，熱處理工序還可能有所增減，因此工序位置的安排必須根據(jù)具體情況靈活運用。鋼中能形成碳化物的元素有：鐵、錳、鉻、鉬、鎢、釩、鈮、鋯、鈦（與碳的親和力由弱到強）。合金鋼中碳化物存在形式為合金滲碳體和特殊碳化物。錳是弱碳化物形成元素，易溶入滲碳體中，形成合金滲碳體，合金滲碳體的穩(wěn)定性、硬度滲碳體略高，是一般低合金鋼中碳化物的主要存在形式鉻、鉬、鎢是中等碳化物形成元素，在鋼中既能形成合金滲碳體，又能形成特殊碳化物，如〔rC3、Mo2C、wC等。特殊碳化物比合金滲碳體具有更高的熔點、硬度、耐磨性及穩(wěn)定性。釩、鈮、鋯、鈦是強碳化物形成元素，在鋼中一般形成特殊碳化物。如NC、C、TC等，故常在工具鋼中加入這類合金元素，以提高工具的強度、硬度和耐磨性，而不降低韌性。

安慶LNG終端用螺旋鋼管外壁環(huán)氧粉末防腐大口徑螺旋鋼管材料是人類生產(chǎn)和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。其中，金屬材料曾經(jīng)而且仍在發(fā)揮非常重要的作用，尤其是對機械類行業(yè)更是如此。金屬材料主要包括鋼、鑄鐵和有色金屬等三大類鋼是一種非常重要的工程材料，按化學成分可分為碳鋼和合金鋼兩大類。其中碳鋼是以鐵、碳為主要成分，還含有硅、錳、硫、磷等常存雜質(zhì)元素。碳鋼以其熔煉容易、價格低廉、工藝性能好、力學性能能滿足一般工程和機械制造的使用要求而得到了廣泛的應用。但工業(yè)生產(chǎn)不斷對鋼提出了更高的要求，為了提高鋼的力學性能，改善鋼的工藝性能和得到某些特殊的物理化學性能，有目的地向鋼中加入某些合金元素，得到合金鋼。與碳鋼相比，合金鋼的性能有顯著的提高，有的還具有耐熱、耐酸、抗蝕性等特殊物理化學性能，故其應用已日益廣泛鑄鐵是碳的質(zhì)量分數(shù)c>2.11%的鐵碳合金。有時為了提高力學性能或物理化學性能還可以加入一定量的合金元素，得到合金鑄鐵。由于鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性能、減振性及耐磨性，同時鑄鐵生產(chǎn)簡便、成本低廉，所以鑄鐵在機械制造中應用很廣，按重量計算，汽車、拖拉機中鑄鐵零件約占50~70%，機床中約占60~90%。常見的機床床身、工作臺、箱體、底座等形狀復雜或受壓應力及摩擦作用的零件，大多用鑄鐵制成。隨著球墨鑄鐵的發(fā)展，它已能部分取代鋼制造如曲軸、連桿、齒輪等重要大口徑螺旋鋼管。這部分內(nèi)容將在第2篇中介紹。除以鐵、碳為主要成分的黑色金屬以外的金屬材料，工業(yè)上一般稱之為有色金屬材料。與鋼鐵相比，有色金屬材料的產(chǎn)量低，價格高，但由于其具有許多優(yōu)良特性，因而在科技和工程中也占有重要的地位，是一種*的工程材料。細化晶粒除錳、磷以外，大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細化晶粒作用，其中尤以強碳化物形成元素釩、鈮、鋯、鈦的影響顯著。這類合金碳化物（如TC、VC等）的熔點高、硬度高，且很穩(wěn)定，不易分解，加熱時難以溶入奧氏體中，它們的存在對奧氏體晶粒長大有強烈的阻礙作用，故能細化晶粒。

        提高淬透性除鈷以外，大多數(shù)合金元素入鬼后均能加過冷奧民體的穩(wěn)定性使C曲線右移，降低了馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。有些合金元素甚至使C曲線的形狀發(fā)生變化，出現(xiàn)兩個鼻尖，曲線分解成珠光體和貝氏體兩個轉(zhuǎn)變區(qū)，而兩區(qū)之間，過冷奧氏體有很大的穩(wěn)定性提高鋼的淬透性的元素主要有：鉻、錳、鎳、硼。由于淬透性的提高，采用合金鋼制造的大截面零件，經(jīng)熱處理后可保證整個截面具有比較均勻的組織和性能。形狀復雜的合金鋼零件，可采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)（如油等）及分級淬火、等溫淬火等工藝，從而降低了變形和開裂傾向。增加殘余奧氏體的含量除鋁、鈷外，大多數(shù)合金元素都能使M、M下降，從而使鋼淬火組織中的殘余奧氏體量增加，故鋼在淬火時的組織應力與變形量減小。但殘余奧氏體的存在將使鋼的硬度偏低，組織不穩(wěn)定，并易引起工件尺寸變化，因此，對于一些硬度及尺寸穩(wěn)定性要求較高的刃具、模具、量具，在淬火后一般要進行冷處理或多次回火處理。提高紅硬性合金元素溶入馬氏體中，回火時能延緩馬氏體的分解，并使碳化物的形成、析出和聚集長大的速度減緩，故采用相同溫度回火，合金鋼的硬度比碳鋼高。因此，合金元素提高了鋼回火過程中抵抗軟化的能力，即回火穩(wěn)定性。

        含有強碳化物形成元素的合金鋼，在高溫回火時，將從馬氏體中析出彌散分布的特殊碳化物，并且在回火后部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，進一步提高了鋼的硬度，從而使鋼在高溫下保持高的硬度，即紅硬性（耐熱性），這對工具鋼具有十分重要的意義。合金滲碳鋼主要用來制造工作中承受較強烈的沖擊作用和磨損條件下的滲碳零件。例如，制作承受動載荷和重載荷的汽車變速箱齒輪、汽車后橋齒輪和內(nèi)燃機里的凸輪軸、活塞銷等般滲碳鋼的vc=0.10%~0.20%，以保證心部有足夠的韌性。主加元素有鉻（wc<3%）、錳（<2%）、硼（ln<0.0035%）鎳（N<4.5%）等，主要用于提高鋼的淬透性；輔加元素為鈦、釩、鉬等強碳化物形成元素，以細化晶粒，提高鋼的耐磨性。為了保證滲碳零件表面得到高硬度和高耐磨性，大多數(shù)合金滲碳鋼采用滲碳后淬火+低溫回火處理滲碳后的鋼種，表層碳的質(zhì)量分數(shù)為0.85%~1.05%，經(jīng)淬火和低溫回火后，表層組織由合金滲碳體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組成，硬度可達58-64HRC。而心部的組織與鋼的淬透性及零件的截面有關(guān)：當全部淬透時是低碳回火馬氏體，硬度可達40~48HRC，未淬透的情況下是珠光體+鐵素體或低碳回火馬氏體加少量鐵素體的混合組織，硬度約為2540HRC。