一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高(gao)純度(du)、高(gao)均勻性、超細組織和高(gao)精度(du)等特(te)點:
1、高純度
有(you)針對性降(jiang)低鋼中氣體(ti)、夾(jia)雜物(含(han)低熔點金屬夾(jia)雜物)的含(han)量。鋼的純(chun)度(du)提高到(dao)(dao)一(yi)定(ding)限度(du),不但可以(yi)大幅(fu)度(du)提高鋼的原(yuan)有(you)性能(neng),還可以(yi)賦予鋼以(yi)新(xin)的性能(neng)。例如軸承鋼中的氧(yang)(yang)含(han)量從30×10-6降(jiang)低到(dao)(dao)5×10-6,則軸承壽(shou)命(ming)提高30倍。通用(yong)奧氏體(ti)不銹鋼中的磷(lin)降(jiang)低到(dao)(dao)3×10-6則對應(ying)力腐蝕免疫。20世(shi)紀末大生產所能(neng)達到(dao)(dao)的鋼的純(chun)度(du)水平(10)為:氫≤1、氧(yang)(yang)≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷(lin)≤25。
2、高均勻性
鋼的(de)(de)成分(fen)(fen)偏(pian)析導致鋼組織(zhi)、性(xing)能的(de)(de)不均勻,這是鋼制零部件提前失效(xiao)以及鋼性(xing)能潛力(li)難以充分(fen)(fen)發揮的(de)(de)重(zhong)要原因之一。現代生產工藝(yi)應使鋼的(de)(de)均勻性(xing)達到:轎車齒(chi)輪(lun)鋼淬透性(xing)帶波動(dong)為±3HRC;對合金元(yuan)素精(jing)確(que)控(kong)制水平為碳(tan)、鎳、鉬含量≤±0.01%,錳(meng)和鉻含量≤±0.02%;軸承(cheng)鋼淬火后的(de)(de)晶粒度為球形且尺寸波動(dong)0.8±0.2μm;抗層狀撕裂(lie)鋼(z向(xiang)鋼)的(de)(de)縱向(xiang)、橫向(xiang)和厚度方向(xiang)的(de)(de)力(li)學性(xing)能,特別(bie)是塑、韌性(xing)要求大體上相當(dang)。
3、超細組織
超細(xi)(xi)組(zu)織(zhi)強(qiang)化(hua)是惟(wei)一增加鋼強(qiang)度而(er)不降低韌性(xing)(xing)或使韌性(xing)(xing)略(lve)有增加的強(qiang)化(hua)機制。例如高強(qiang)度不銹鋼AFC77的晶(jing)粒從(cong)60μm細(xi)(xi)化(hua)到(dao)2.3μm,則斷裂韌性(xing)(xing)KIC從(cong)100增加到(dao)220MPa·m。核反(fan)應(ying)堆壓力容器(qi)鋼板為粗晶(jing)時(shi),其輻照脆化(hua)溫度范(fan)圍為150~250℃而(er)細(xi)(xi)晶(jing)鋼降到(dao)50~70℃。軸承(cheng)鋼中的碳化(hua)物尺寸(cun)細(xi)(xi)到(dao)≤0.5μm,則軸承(cheng)壽(shou)命大幅度提高。
4、高精度
特(te)殊(shu)鋼材要有良好的(de)表(biao)面質量和窄的(de)尺寸公(gong)差(cha)。熱軋(ya)鋼棒的(de)精度已達(da)±0.1mm、熱軋(ya)板(ban)卷(juan)的(de)厚度公(gong)差(cha)達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋(ya)板(ban)卷(juan)的(de)厚度公(gong)差(cha)已達(da)±0.003mm。
二、特種鋼的防銹性能與其具有的性質相關性分析
1、高硬度的特種鋼
特種鋼(gang)經過特殊加工和熱(re)處理后(hou),其(qi)硬(ying)度大大提高(gao)。高(gao)硬(ying)度的(de)特種鋼(gang)具有非常好的(de)抗磨(mo)損(sun)性(xing)(xing)能和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能。當特種鋼(gang)表(biao)面(mian)被磨(mo)損(sun)、劃傷(shang)或者其(qi)他因素引起(qi)表(biao)面(mian)薄層損(sun)壞時,表(biao)面(mian)的(de)氧化膜(mo)會很快重(zhong)新(xin)生(sheng)長(chang),從(cong)而形(xing)成一種超硬(ying)的(de)保護層,達到(dao)防銹作(zuo)用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特種(zhong)鋼中常出(chu)現耐酸(suan)、耐鹽霧、耐堿等(deng)性質(zhi)。特種(zhong)鋼中添加了元素,如(ru)鉻、鉬、鎳等(deng),使得其表(biao)面(mian)形成了一層致密的氧化膜,這種(zhong)氧化膜可以保護特種(zhong)鋼表(biao)面(mian)不受到空(kong)氣、水分子等(deng)外界(jie)物(wu)質(zhi)的侵蝕和腐蝕,從而達到防銹的作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種(zhong)鋼(gang)中添加了多種(zhong)合金(jin)元素,使得(de)其(qi)具有很好(hao)的高溫(wen)和(he)高壓(ya)強度(du)。在(zai)高溫(wen)和(he)高壓(ya)的環境下(xia),特種(zhong)鋼(gang)能夠保持表面沒有氧化和(he)變質的情況,從而(er)達到防銹作用。
綜上(shang)所(suo)述,特種鋼(gang)不(bu)易生(sheng)銹(xiu)是因為它具(ju)有高硬度(du)、高耐蝕性(xing)、高溫度(du)和(he)高壓強度(du)等特殊物理和(he)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)。這(zhe)些(xie)性(xing)質(zhi)共同(tong)作用,形成了一種非常有效(xiao)的防(fang)銹(xiu)機制,從而保(bao)護了特種鋼(gang)的表(biao)面(mian)不(bu)被(bei)氧(yang)化(hua)和(he)侵(qin)蝕。