一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高純度(du)、高均勻性(xing)、超細組織(zhi)和高精(jing)度(du)等(deng)特(te)點:
1、高純度
有(you)針對性(xing)降(jiang)低鋼中(zhong)氣體(ti)、夾雜物(含(han)低熔(rong)點金屬夾雜物)的(de)(de)含(han)量。鋼的(de)(de)純度(du)提(ti)高(gao)到(dao)(dao)一定(ding)限度(du),不(bu)但可以大幅度(du)提(ti)高(gao)鋼的(de)(de)原有(you)性(xing)能,還(huan)可以賦(fu)予鋼以新的(de)(de)性(xing)能。例如軸(zhou)承(cheng)鋼中(zhong)的(de)(de)氧含(han)量從30×10-6降(jiang)低到(dao)(dao)5×10-6,則軸(zhou)承(cheng)壽命提(ti)高(gao)30倍(bei)。通用奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)(de)磷降(jiang)低到(dao)(dao)3×10-6則對應力腐蝕免(mian)疫(yi)。20世紀(ji)末大生產所能達到(dao)(dao)的(de)(de)鋼的(de)(de)純度(du)水平(10)為(wei):氫≤1、氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)成分(fen)偏(pian)析導致鋼(gang)(gang)(gang)組織(zhi)、性能的(de)(de)不均勻,這是鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)零部件提前失效(xiao)以(yi)及鋼(gang)(gang)(gang)性能潛力難以(yi)充分(fen)發揮的(de)(de)重要(yao)原因之一(yi)。現代生(sheng)產(chan)工藝應使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)均勻性達到:轎車(che)齒輪鋼(gang)(gang)(gang)淬透性帶(dai)波(bo)動為±3HRC;對合(he)金(jin)元素精(jing)確控制(zhi)水平為碳、鎳、鉬(mu)含(han)量≤±0.01%,錳和鉻(ge)含(han)量≤±0.02%;軸承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)淬火后的(de)(de)晶(jing)粒(li)度為球(qiu)形且尺寸波(bo)動0.8±0.2μm;抗層狀撕(si)裂鋼(gang)(gang)(gang)(z向(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang))的(de)(de)縱(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫向(xiang)(xiang)(xiang)和厚度方向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)力學性能,特別是塑(su)、韌性要(yao)求大體(ti)上相當。
3、超細組織
超細組織強化(hua)(hua)是(shi)惟一增(zeng)加鋼(gang)(gang)強度(du)(du)而(er)不(bu)降低韌性(xing)(xing)或使韌性(xing)(xing)略有增(zeng)加的(de)(de)強化(hua)(hua)機制。例如高強度(du)(du)不(bu)銹鋼(gang)(gang)AFC77的(de)(de)晶粒從60μm細化(hua)(hua)到(dao)2.3μm,則(ze)斷裂韌性(xing)(xing)KIC從100增(zeng)加到(dao)220MPa·m。核反(fan)應(ying)堆(dui)壓力容器鋼(gang)(gang)板為粗晶時,其輻照脆化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)范圍為150~250℃而(er)細晶鋼(gang)(gang)降到(dao)50~70℃。軸承鋼(gang)(gang)中的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)尺寸細到(dao)≤0.5μm,則(ze)軸承壽命(ming)大幅度(du)(du)提高。
4、高精度
特殊鋼材要有良好的(de)(de)表面質量和窄的(de)(de)尺寸公差(cha)。熱(re)軋鋼棒(bang)的(de)(de)精度(du)已(yi)達(da)±0.1mm、熱(re)軋板(ban)卷的(de)(de)厚度(du)公差(cha)達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋板(ban)卷的(de)(de)厚度(du)公差(cha)已(yi)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(te)種(zhong)(zhong)鋼(gang)經過特(te)殊加(jia)工和熱處理后,其硬(ying)度大(da)大(da)提高(gao)。高(gao)硬(ying)度的(de)(de)特(te)種(zhong)(zhong)鋼(gang)具有(you)非常(chang)好的(de)(de)抗(kang)磨(mo)損性能(neng)和耐腐蝕性能(neng)。當(dang)特(te)種(zhong)(zhong)鋼(gang)表(biao)面(mian)被磨(mo)損、劃傷或者其他(ta)因素引起表(biao)面(mian)薄(bo)層損壞時,表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化(hua)膜會(hui)很快重新生長(chang),從(cong)而(er)形成一種(zhong)(zhong)超硬(ying)的(de)(de)保護層,達到(dao)防銹作用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特(te)種鋼中(zhong)常出(chu)現耐酸(suan)、耐鹽霧、耐堿等性質。特(te)種鋼中(zhong)添加了(le)元素(su),如鉻、鉬(mu)、鎳等,使得(de)其(qi)表(biao)面(mian)形成了(le)一層致密的氧化膜,這種氧化膜可以保護特(te)種鋼表(biao)面(mian)不受到空(kong)氣、水(shui)分子等外界物(wu)質的侵蝕(shi)和腐(fu)蝕(shi),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)鋼中(zhong)添加了多種(zhong)合金元(yuan)素,使得(de)其具有很好(hao)的(de)高溫(wen)和高壓(ya)強度。在高溫(wen)和高壓(ya)的(de)環境下,特種(zhong)鋼能夠保(bao)持表(biao)面沒有氧化和變質的(de)情況,從而達到防銹作用。
綜上所述,特種(zhong)鋼不易(yi)生銹是因(yin)為(wei)它具有(you)高硬度、高耐(nai)蝕性(xing)、高溫度和高壓強度等特殊(shu)物理(li)和化(hua)(hua)學性(xing)質。這些性(xing)質共同(tong)作用(yong),形成了一(yi)種(zhong)非(fei)常有(you)效的防銹機制,從而保護了特種(zhong)鋼的表面不被氧化(hua)(hua)和侵蝕。