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耐候板材料在工程领域的应用十分广泛，,近年来我国大部分工程已经延伸到低温和超低温领域，如在我国的东北和新疆等地，冬天温度更可能达到-40℃以下,这就对材料的低温性能提出更高要求。
材能料的性能包括两大类：一是使用性能，二是工艺性能。使用性能主是要指它的力学性能，而工艺性能是指材料的加工性。耐候板材料的力学性能包括以下几个方面：抗拉强度、屈服强度、断面伸长率、断面收缩率、冲击功、硬度等。而随温度的下降，钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，尤以韧性的下降对材料的影响 。耐候板材料主要低温性能是：
1、拉伸性能
拉伸性能跟耐候板的晶体结构有关。拉伸性能的好坏直接影响着材料抵抗外界变形或断裂的抵抗能力，能反映出材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率及断面收缩率指标，是判断耐候板材料低温性能好坏的重要要依据。
2、冲击韧性
冲击韧性是指在载荷的作用下，材料所具有的抵抗变形和断裂的能力，常用Ak表示。一般可用冲击功的大小来判断材料的冲击性能好坏，冲击功越大，则材料变脆的可能性越小。因此在其他力学性能符合条件的情况下，应尽量考虑提高材料的冲击功。
3、断裂韧性
断裂韧性是指钢材对裂纹扩展的抑制能力，常用KIC表示。耐候板材料的断裂韧性可分为脆性断裂和韧性断裂。通常情况下发生的为韧性断裂，但是当温度降到某一温度(即韧脆转变温度)时，材料能吸收的冲击功逐渐减少，就会由韧性断裂转变为脆性断裂。由于脆性断裂具有突发性，一旦发生将对生产和生活造成不可估量的损失。因此，工件的工作温度都必须在韧脆转变温度以上。韧脆转变温度可通过低温拉伸试验、系列冲击试验和落锤试验等方法确定。
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Cr-Ni-Mo-V合金钢因其兼具高强度和良好的塑性而得到广泛应用，尤其作为螺栓用钢，在恶劣复杂的海洋环境下，其力学性能及耐蚀性较好，在海洋工程装备中得到了大量推广和使用。
耐候钢 1.9*1020*C 09CuPCrNi-A 首钢 14.7
耐候钢 1.9*1030*C 09CuPCrNi-A 首钢 14.6
在Cr-Ni-Mo钢中加入V元素，并提高Ni含量及降低碳含量，通过调质处理，不仅能够保持钢的高强度，还可以显著降低材料的氢脆敏感性，具有十分重要的工程意义。以高强度螺栓用钢12CrNi9MoV为研究对象，40CrNiMoA钢为对比对象，以期为海洋工程用高强度螺栓的合理选材提供理论和数据支撑。
实验用12CrNi9MoV钢采用中频炉冶炼成电极，并电渣重熔成钢锭， 锻造成Φ50mm的棒材，而40CrNiMoA钢经真空感应熔炼，并浇注成电极，再经电渣重熔精炼出钢锭，同样经锻造开坯后轧成棒材。两种试验钢的化学成分见表1。
表1 试验钢的化学成分（质量分数，%）
钢
C
Si
Mn
S
P
V
Cr
Ni
Mo
Fe
40CrNiMoA
0.43
0.286
0.6
0.005
0.009
-
0.8
1.5
0.3
余
12CrNi9MoV
0.12
0.215
0.6
0.005
0.019
0.1
1.1
9.0
0.3
余
40CrNiMoA和12CrNi9MoV钢的热处理工艺分别为淬火+回火（QT）和淬火+二次淬火+回火（QQ"T）。经热处理后的40CrNiMoA和12CrNi9MoV钢试样分别在光学显微镜下观察其显微组织；在透射电镜上进行微区观察；在拉伸试验机上进行常规力学性能测试；进行慢应变速率拉伸试验；进行氢扩散系数、极化曲线等测定；在升温脱氢分析设备上进行氢在钢中的陷阱行为研究；试样中氢含量的获得采用阴极充氢方法。结果表明：
（1）12CrNi9MoV钢经淬火+二次淬火+回火热处理后，其综合性能较好，能够满足高强度螺栓的使用性能要求。
（2）对于相同强度级别的40CrNiMoA和12CrNi9MoV钢，氢在12CrNi9MoV钢中的扩散能力较弱；由慢应变速率拉伸试验可知，12CrNi9MoV抵抗氢致断裂的能力较强。
（3）40CrNiMoA钢中存在诸如碳化物强氢陷阱和晶格、位错等弱氢陷阱；12CrNi9MoV钢中存在诸如位错、晶界等弱氢陷阱。在高强度螺栓应用中，强氢陷阱对螺栓的具有不利影响。
（3）在海水环境中，12CrNi9MoV钢发生阴极析氢的倾向性较弱，综合分析，低碳高镍钢更适合于低氢脆高强度螺栓的选材要求。
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在材料可持续性方面，粉末冶金的终成形能力是其主要优势。例如成形一个齿状零件，传统切削工艺会有高达40%的材料变成切屑，而在粉末冶金用的全部粉末中，85%是由再循环回收的材料生产的。在粉末冶金零件生产过程中，各道工序的废料损失一般为3%或更少，其材料利用率可达95%。
在能源可持续性方面，一般的传统制造工艺需要经过几次加热与再加热工序才能终成形；而用雾化法生产钢粉或铁粉时，只需要将废钢料进行一次熔炼，所有其它热加工作业都是在低于熔点的温度下进行的，这样不但节能，而且可制成终形状和形成所需要的材料性能、机械使用性能。通过金属成型工艺材料利用率的对比发现，制造粉末冶金零件所需之能量是锻造-切削加工零件的44%。
在环境可持续性方面，由于粉末冶金的终成形能力特性，在一般情况下是在烧结后就制成了零件成品，即可进行包装、交货。大多数情况下，加工粉末冶金产品所使用的切削油是微不足道的，其冷却水等污染源释放的有毒污染物质也是很少的。和其它制造工艺相比较，粉末冶金零件产业对环境几乎没有危害。
目前，粉末冶金零件已经是汽车产业不可缺少的一类重要基础零件。韩教授介绍，据不完全统计，日本至少有住友电工、日立、三菱、保来得等12家以上主要粉末冶金零件生产企业在国内建立了独资或合资企业；台湾的主要粉末冶金零件生产厂，如青志、三林等12家以上企业也都在东莞、无锡、苏州一带建立了生产基地。此外，许多世界知名的欧美粉末冶金企业也相继在国内建立了独资企业。韩教授认为，不久的将来，中国大陆将会逐步成为全球粉末冶金汽车零件 的集散地之一。
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