一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具(ju)有高純(chun)度、高均(jun)勻性、超細組織和高精度等特點:
1、高純度
有針對(dui)性降低(di)(di)鋼(gang)中(zhong)氣體、夾雜(za)物(含低(di)(di)熔點金屬(shu)夾雜(za)物)的(de)(de)(de)含量(liang)。鋼(gang)的(de)(de)(de)純度提(ti)高(gao)到(dao)(dao)一定(ding)限度,不但(dan)可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)原(yuan)有性能,還可以(yi)賦予鋼(gang)以(yi)新的(de)(de)(de)性能。例如(ru)軸承(cheng)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氧含量(liang)從30×10-6降低(di)(di)到(dao)(dao)5×10-6,則(ze)軸承(cheng)壽(shou)命提(ti)高(gao)30倍。通用奧氏(shi)體不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)磷降低(di)(di)到(dao)(dao)3×10-6則(ze)對(dui)應力(li)腐蝕免疫。20世(shi)紀末(mo)大(da)生(sheng)產所能達到(dao)(dao)的(de)(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)(de)純度水平(10)為:氫≤1、氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)分偏析導致鋼(gang)(gang)組織、性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)不(bu)均勻(yun),這是鋼(gang)(gang)制(zhi)零部(bu)件提前失效以(yi)及鋼(gang)(gang)性(xing)(xing)能(neng)(neng)潛力(li)難(nan)以(yi)充分發揮(hui)的(de)(de)重要(yao)原(yuan)因之一。現代生產工(gong)藝(yi)應使鋼(gang)(gang)的(de)(de)均勻(yun)性(xing)(xing)達到:轎車齒輪(lun)鋼(gang)(gang)淬(cui)透性(xing)(xing)帶波動(dong)為(wei)(wei)±3HRC;對(dui)合金元(yuan)素精確控制(zhi)水平為(wei)(wei)碳(tan)、鎳、鉬含(han)(han)量≤±0.01%,錳(meng)和(he)鉻含(han)(han)量≤±0.02%;軸承鋼(gang)(gang)淬(cui)火后的(de)(de)晶粒度為(wei)(wei)球形且尺(chi)寸波動(dong)0.8±0.2μm;抗層狀撕裂(lie)鋼(gang)(gang)(z向鋼(gang)(gang))的(de)(de)縱向、橫向和(he)厚(hou)度方向的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng),特別是塑(su)、韌性(xing)(xing)要(yao)求大(da)體上相當。
3、超細組織
超細(xi)(xi)組織強化(hua)是惟一增加(jia)鋼(gang)強度(du)(du)而(er)不降低韌性或使韌性略(lve)有增加(jia)的強化(hua)機(ji)制。例如高強度(du)(du)不銹鋼(gang)AFC77的晶(jing)粒從60μm細(xi)(xi)化(hua)到2.3μm,則(ze)斷裂韌性KIC從100增加(jia)到220MPa·m。核反應堆壓力容(rong)器(qi)鋼(gang)板為粗晶(jing)時,其輻照脆化(hua)溫度(du)(du)范(fan)圍為150~250℃而(er)細(xi)(xi)晶(jing)鋼(gang)降到50~70℃。軸承(cheng)鋼(gang)中(zhong)的碳化(hua)物尺寸細(xi)(xi)到≤0.5μm,則(ze)軸承(cheng)壽命大幅度(du)(du)提(ti)高。
4、高精度
特殊(shu)鋼(gang)材要有良好的(de)表面質量(liang)和窄的(de)尺寸公(gong)差。熱軋(ya)鋼(gang)棒(bang)的(de)精度(du)已達±0.1mm、熱軋(ya)板卷的(de)厚度(du)公(gong)差達±0.015~0.05mm,而(er)冷軋(ya)板卷的(de)厚度(du)公(gong)差已達±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)殊加工和熱處(chu)理后,其硬度(du)大大提高(gao)。高(gao)硬度(du)的特(te)種鋼具有非常好的抗(kang)磨損(sun)性能和耐(nai)腐蝕性能。當特(te)種鋼表面(mian)被磨損(sun)、劃傷或者其他因素引起表面(mian)薄層(ceng)損(sun)壞時,表面(mian)的氧化膜(mo)會很(hen)快重新生長,從(cong)而形(xing)成一(yi)種超硬的保護層(ceng),達(da)到防銹作(zuo)用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特種鋼(gang)中常出現耐酸、耐鹽霧、耐堿(jian)等性質。特種鋼(gang)中添加(jia)了元素,如(ru)鉻、鉬、鎳等,使得其(qi)表(biao)面形成了一層致(zhi)密(mi)的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo),這種氧(yang)化(hua)膜(mo)可以保護(hu)特種鋼(gang)表(biao)面不受到空氣、水分子等外界物(wu)質的(de)(de)侵蝕(shi)和腐蝕(shi),從而(er)達到防(fang)銹的(de)(de)作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種鋼(gang)中添加(jia)了多種合金元(yuan)素,使得其具有(you)很(hen)好的高(gao)溫(wen)和高(gao)壓強度。在高(gao)溫(wen)和高(gao)壓的環境下,特種鋼(gang)能夠(gou)保(bao)持(chi)表面沒有(you)氧化和變(bian)質(zhi)的情(qing)況,從而達(da)到防銹(xiu)作用。
綜上所述(shu),特(te)種鋼(gang)不(bu)易生銹(xiu)是因為(wei)它具有(you)高硬(ying)度、高耐蝕性、高溫度和高壓(ya)強度等特(te)殊物理和化(hua)學(xue)性質。這些性質共同作(zuo)用,形成了(le)一種非(fei)常有(you)效的防銹(xiu)機制,從而保護(hu)了(le)特(te)種鋼(gang)的表(biao)面不(bu)被氧(yang)化(hua)和侵蝕。