一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具(ju)有高(gao)(gao)純度、高(gao)(gao)均勻性、超(chao)細組織和高(gao)(gao)精度等特點(dian):
1、高純度
有針對性(xing)(xing)降低(di)(di)鋼(gang)中(zhong)(zhong)氣(qi)體(ti)、夾(jia)(jia)雜物(含低(di)(di)熔點金屬夾(jia)(jia)雜物)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)。鋼(gang)的(de)(de)(de)純(chun)度提(ti)高到(dao)(dao)一定限度,不(bu)但可以大幅度提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)原有性(xing)(xing)能(neng),還可以賦予鋼(gang)以新的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。例如軸承鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)含量(liang)(liang)從30×10-6降低(di)(di)到(dao)(dao)5×10-6,則(ze)軸承壽命提(ti)高30倍(bei)。通用奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)磷降低(di)(di)到(dao)(dao)3×10-6則(ze)對應力腐蝕(shi)免疫。20世紀末大生產所(suo)能(neng)達到(dao)(dao)的(de)(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)(de)純(chun)度水平(10)為:氫≤1、氧(yang)≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)(gang)的(de)成分偏析導致鋼(gang)(gang)(gang)組織、性(xing)能(neng)的(de)不均(jun)勻,這是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)制零部件提前(qian)失效以及鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)能(neng)潛力難(nan)以充分發揮的(de)重要原因之一。現代生(sheng)產(chan)工(gong)藝應使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)均(jun)勻性(xing)達到:轎車齒輪鋼(gang)(gang)(gang)淬透性(xing)帶波動(dong)為(wei)±3HRC;對合金元素(su)精確控制水(shui)平為(wei)碳(tan)、鎳、鉬含(han)量≤±0.01%,錳和(he)鉻含(han)量≤±0.02%;軸承鋼(gang)(gang)(gang)淬火后的(de)晶粒度為(wei)球形(xing)且尺寸波動(dong)0.8±0.2μm;抗層(ceng)狀撕(si)裂鋼(gang)(gang)(gang)(z向(xiang)鋼(gang)(gang)(gang))的(de)縱向(xiang)、橫向(xiang)和(he)厚度方向(xiang)的(de)力學性(xing)能(neng),特(te)別是(shi)塑、韌性(xing)要求大體上相(xiang)當。
3、超細組織
超細(xi)(xi)組織強(qiang)(qiang)化(hua)是(shi)惟一增加(jia)鋼(gang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)而(er)不降低(di)韌(ren)性(xing)或(huo)使(shi)韌(ren)性(xing)略有增加(jia)的(de)(de)強(qiang)(qiang)化(hua)機(ji)制。例如高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)不銹鋼(gang)AFC77的(de)(de)晶(jing)(jing)粒從(cong)60μm細(xi)(xi)化(hua)到(dao)2.3μm,則(ze)斷(duan)裂(lie)韌(ren)性(xing)KIC從(cong)100增加(jia)到(dao)220MPa·m。核反應堆壓力容(rong)器(qi)鋼(gang)板為粗晶(jing)(jing)時,其輻(fu)照脆化(hua)溫度(du)(du)范圍為150~250℃而(er)細(xi)(xi)晶(jing)(jing)鋼(gang)降到(dao)50~70℃。軸承(cheng)鋼(gang)中的(de)(de)碳(tan)化(hua)物尺寸細(xi)(xi)到(dao)≤0.5μm,則(ze)軸承(cheng)壽命大幅度(du)(du)提高(gao)。
4、高精度
特殊鋼材(cai)要有良好的(de)表(biao)面質量和(he)窄(zhai)的(de)尺(chi)寸公(gong)差(cha)。熱軋(ya)鋼棒的(de)精度已(yi)達±0.1mm、熱軋(ya)板卷(juan)的(de)厚(hou)度公(gong)差(cha)達±0.015~0.05mm,而(er)冷(leng)軋(ya)板卷(juan)的(de)厚(hou)度公(gong)差(cha)已(yi)達±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(te)種鋼經過特(te)殊加工和(he)熱(re)處理后,其硬(ying)度大大提高。高硬(ying)度的(de)特(te)種鋼具有非常好(hao)的(de)抗磨損(sun)性能和(he)耐腐蝕性能。當特(te)種鋼表面(mian)被(bei)磨損(sun)、劃傷或者其他(ta)因素引起(qi)表面(mian)薄層損(sun)壞時,表面(mian)的(de)氧化膜(mo)會很快重新生長,從而形(xing)成一種超(chao)硬(ying)的(de)保護層,達(da)到防銹作用(yong)。
2、高耐蝕性的特種鋼
特(te)種(zhong)鋼中(zhong)常(chang)出現耐酸、耐鹽(yan)霧、耐堿等性(xing)質。特(te)種(zhong)鋼中(zhong)添(tian)加了元素,如鉻、鉬、鎳等,使得其表面(mian)形(xing)成(cheng)了一層致密的(de)(de)氧化膜(mo),這(zhe)種(zhong)氧化膜(mo)可以(yi)保護特(te)種(zhong)鋼表面(mian)不受到空氣、水分子等外(wai)界物(wu)質的(de)(de)侵蝕和腐(fu)蝕,從而達到防銹的(de)(de)作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種鋼(gang)(gang)中添加了多種合金元(yuan)素,使得其具有(you)很好的高溫和高壓強度。在(zai)高溫和高壓的環(huan)境(jing)下(xia),特種鋼(gang)(gang)能夠保(bao)持表面沒(mei)有(you)氧化和變質的情(qing)況(kuang),從而達到防銹作用。
綜上(shang)所述,特(te)種鋼不易生銹是因為(wei)它具有高(gao)(gao)硬度、高(gao)(gao)耐(nai)蝕性(xing)、高(gao)(gao)溫(wen)度和(he)(he)高(gao)(gao)壓強度等特(te)殊(shu)物(wu)理和(he)(he)化(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)。這些性(xing)質(zhi)共同作用,形(xing)成了一種非常有效的(de)(de)防(fang)銹機制,從而保護了特(te)種鋼的(de)(de)表(biao)面(mian)不被(bei)氧化(hua)(hua)和(he)(he)侵蝕。