一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高純度(du)、高均(jun)勻性(xing)、超細(xi)組(zu)織和高精度(du)等特點(dian):
1、高純度
有針對性降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)氣體、夾雜物(含(han)低(di)熔(rong)點金屬夾雜物)的(de)(de)含(han)量。鋼(gang)(gang)的(de)(de)純度(du)(du)提(ti)高到(dao)(dao)一定限度(du)(du),不但可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)原(yuan)有性能,還可(ke)以(yi)賦(fu)予鋼(gang)(gang)以(yi)新的(de)(de)性能。例如(ru)軸承鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氧(yang)含(han)量從30×10-6降(jiang)低(di)到(dao)(dao)5×10-6,則軸承壽命(ming)提(ti)高30倍。通用奧氏體不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)磷降(jiang)低(di)到(dao)(dao)3×10-6則對應力(li)腐蝕免疫(yi)。20世紀末大(da)生(sheng)產所能達到(dao)(dao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)的(de)(de)純度(du)(du)水平(10)為:氫≤1、氧(yang)≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)的(de)成分偏析導致鋼(gang)組織(zhi)、性(xing)(xing)能(neng)的(de)不(bu)均(jun)勻(yun),這(zhe)是鋼(gang)制(zhi)零部件(jian)提前失效以(yi)及(ji)鋼(gang)性(xing)(xing)能(neng)潛力(li)難以(yi)充(chong)分發揮的(de)重(zhong)要原因之一。現代(dai)生(sheng)產工(gong)藝(yi)應(ying)使鋼(gang)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)達(da)到:轎(jiao)車齒(chi)輪鋼(gang)淬(cui)透性(xing)(xing)帶(dai)波(bo)動為±3HRC;對合金(jin)元素精確控制(zhi)水(shui)平為碳、鎳、鉬含量(liang)≤±0.01%,錳和(he)鉻含量(liang)≤±0.02%;軸承鋼(gang)淬(cui)火后(hou)的(de)晶(jing)粒(li)度為球形且尺寸(cun)波(bo)動0.8±0.2μm;抗層狀撕(si)裂(lie)鋼(gang)(z向鋼(gang))的(de)縱向、橫(heng)向和(he)厚(hou)度方向的(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng),特別(bie)是塑、韌(ren)性(xing)(xing)要求(qiu)大體上相當。
3、超細組織
超細(xi)組織強(qiang)化是惟一增(zeng)加(jia)鋼強(qiang)度(du)(du)而不降(jiang)低韌(ren)性(xing)或使韌(ren)性(xing)略(lve)有增(zeng)加(jia)的(de)強(qiang)化機制。例如高強(qiang)度(du)(du)不銹鋼AFC77的(de)晶(jing)粒從60μm細(xi)化到2.3μm,則斷裂韌(ren)性(xing)KIC從100增(zeng)加(jia)到220MPa·m。核反應堆壓(ya)力容器鋼板為(wei)粗(cu)晶(jing)時,其(qi)輻(fu)照脆化溫度(du)(du)范圍(wei)為(wei)150~250℃而細(xi)晶(jing)鋼降(jiang)到50~70℃。軸承鋼中的(de)碳(tan)化物(wu)尺寸細(xi)到≤0.5μm,則軸承壽命大幅度(du)(du)提高。
4、高精度
特殊(shu)鋼(gang)材要有良(liang)好的(de)表面質(zhi)量和窄的(de)尺寸公(gong)差(cha)。熱(re)軋(ya)鋼(gang)棒的(de)精度(du)(du)已達(da)±0.1mm、熱(re)軋(ya)板卷(juan)的(de)厚度(du)(du)公(gong)差(cha)達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋(ya)板卷(juan)的(de)厚度(du)(du)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(zhong)鋼(gang)經過特殊(shu)加工和熱處(chu)理后,其硬(ying)度大大提(ti)高。高硬(ying)度的特種(zhong)鋼(gang)具有非(fei)常好的抗磨損性(xing)能(neng)和耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。當特種(zhong)鋼(gang)表面被(bei)磨損、劃傷或者其他因素(su)引起表面薄層損壞時,表面的氧化膜會很快重新生長,從而形成一種(zhong)超(chao)硬(ying)的保護層,達到防(fang)銹作用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特(te)種(zhong)鋼中(zhong)常出(chu)現(xian)耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)鹽霧、耐(nai)(nai)堿等(deng)性質(zhi)。特(te)種(zhong)鋼中(zhong)添(tian)加(jia)了(le)元素,如鉻(ge)、鉬、鎳(nie)等(deng),使得其表面(mian)形成了(le)一層致密的(de)氧(yang)化膜,這種(zhong)氧(yang)化膜可(ke)以保護(hu)特(te)種(zhong)鋼表面(mian)不受(shou)到(dao)空氣、水分子等(deng)外界(jie)物質(zhi)的(de)侵蝕和(he)腐蝕,從(cong)而達到(dao)防銹的(de)作(zuo)用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種鋼(gang)中添加了多種合(he)金(jin)元素,使得(de)其具有(you)很好的(de)高溫和(he)高壓強(qiang)度。在高溫和(he)高壓的(de)環(huan)境下,特種鋼(gang)能夠保(bao)持表面沒有(you)氧(yang)化(hua)和(he)變質的(de)情況,從而(er)達到防銹(xiu)作用。
綜上(shang)所述,特種鋼(gang)不易生銹(xiu)是(shi)因為它具有高(gao)硬度、高(gao)耐蝕性(xing)(xing)、高(gao)溫度和高(gao)壓強度等特殊物理和化(hua)(hua)學性(xing)(xing)質。這些性(xing)(xing)質共同作用,形成了一種非常有效的防銹(xiu)機(ji)制,從而保護了特種鋼(gang)的表面(mian)不被氧化(hua)(hua)和侵蝕。