一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高(gao)純度、高(gao)均勻性、超細組織和(he)高(gao)精度等(deng)特點:
1、高純度
有針(zhen)對(dui)性(xing)降低(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)中氣體、夾雜物(含(han)低(di)(di)(di)熔(rong)點金屬夾雜物)的(de)(de)含(han)量。鋼(gang)(gang)的(de)(de)純度提(ti)高到(dao)一定限度,不但可以大幅度提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)原有性(xing)能(neng),還(huan)可以賦予(yu)鋼(gang)(gang)以新的(de)(de)性(xing)能(neng)。例如(ru)軸(zhou)承鋼(gang)(gang)中的(de)(de)氧含(han)量從(cong)30×10-6降低(di)(di)(di)到(dao)5×10-6,則軸(zhou)承壽命提(ti)高30倍。通用奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)磷(lin)降低(di)(di)(di)到(dao)3×10-6則對(dui)應力腐(fu)蝕免疫(yi)。20世(shi)紀末大生產所能(neng)達到(dao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)的(de)(de)純度水平(10)為:氫≤1、氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮(dan)≤15、磷(lin)≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)成(cheng)分偏析導(dao)致鋼(gang)(gang)(gang)(gang)組織、性(xing)(xing)能的(de)不均勻(yun),這是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制零(ling)部件提前(qian)失(shi)效以(yi)及鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)能潛(qian)力(li)難以(yi)充分發(fa)揮的(de)重(zhong)要(yao)原因(yin)之(zhi)一。現代(dai)生產工(gong)藝應使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)均勻(yun)性(xing)(xing)達到:轎車齒輪鋼(gang)(gang)(gang)(gang)淬透性(xing)(xing)帶波動為±3HRC;對(dui)合金元素精確控制水平(ping)為碳、鎳、鉬(mu)含量≤±0.01%,錳和鉻含量≤±0.02%;軸承鋼(gang)(gang)(gang)(gang)淬火后的(de)晶(jing)粒度(du)為球形且(qie)尺寸波動0.8±0.2μm;抗層狀撕裂(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(z向鋼(gang)(gang)(gang)(gang))的(de)縱向、橫向和厚度(du)方向的(de)力(li)學性(xing)(xing)能,特別是塑(su)、韌性(xing)(xing)要(yao)求大體上(shang)相當。
3、超細組織
超細組織強(qiang)(qiang)化(hua)是惟一增加鋼(gang)強(qiang)(qiang)度(du)而(er)不降(jiang)低韌(ren)性(xing)或使韌(ren)性(xing)略(lve)有增加的(de)強(qiang)(qiang)化(hua)機制(zhi)。例如高強(qiang)(qiang)度(du)不銹鋼(gang)AFC77的(de)晶粒從60μm細化(hua)到(dao)2.3μm,則斷裂韌(ren)性(xing)KIC從100增加到(dao)220MPa·m。核(he)反應堆壓力容器(qi)鋼(gang)板為(wei)粗晶時,其(qi)輻照脆化(hua)溫度(du)范圍(wei)為(wei)150~250℃而(er)細晶鋼(gang)降(jiang)到(dao)50~70℃。軸承(cheng)鋼(gang)中的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)尺寸細到(dao)≤0.5μm,則軸承(cheng)壽命大(da)幅度(du)提高。
4、高精度
特殊鋼(gang)材(cai)要有良(liang)好的(de)表面質(zhi)量和(he)窄的(de)尺寸(cun)公差。熱(re)(re)軋(ya)鋼(gang)棒的(de)精(jing)度已達(da)±0.1mm、熱(re)(re)軋(ya)板卷的(de)厚度公差達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋(ya)板卷的(de)厚度公差已達(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
特種鋼經過特殊加工和熱處(chu)理(li)后,其(qi)硬度大大提(ti)高。高硬度的特種鋼具有非常好的抗磨損(sun)性能和耐(nai)腐蝕性能。當特種鋼表(biao)面(mian)(mian)被磨損(sun)、劃傷或者其(qi)他因素(su)引起表(biao)面(mian)(mian)薄層(ceng)損(sun)壞時,表(biao)面(mian)(mian)的氧化膜會很快重新生長,從(cong)而形成(cheng)一種超硬的保護層(ceng),達到(dao)防(fang)銹作用(yong)。
2、高耐蝕性的特種鋼
特種(zhong)鋼(gang)中常出現耐酸(suan)、耐鹽霧(wu)、耐堿等(deng)性質。特種(zhong)鋼(gang)中添(tian)加了元素,如鉻、鉬、鎳等(deng),使得(de)其表(biao)面(mian)形成了一層致密的氧(yang)化膜,這種(zhong)氧(yang)化膜可以(yi)保護(hu)特種(zhong)鋼(gang)表(biao)面(mian)不受到空氣、水分子等(deng)外界物(wu)質的侵蝕(shi)和腐蝕(shi),從(cong)而(er)達到防銹的作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種鋼中添加(jia)了多種合金元素(su),使(shi)得(de)其具有很好的(de)高(gao)溫(wen)和高(gao)壓強度。在(zai)高(gao)溫(wen)和高(gao)壓的(de)環境下,特種鋼能夠保持(chi)表面(mian)沒有氧化和變質的(de)情況,從而達到防銹作用。
綜上所述,特(te)種鋼不易(yi)生銹是(shi)因為它具有高硬度、高耐(nai)蝕(shi)性、高溫度和(he)高壓強度等特(te)殊物理和(he)化(hua)學性質。這些性質共(gong)同(tong)作用,形成了一(yi)種非常有效的防銹機(ji)制,從(cong)而保護了特(te)種鋼的表(biao)面不被氧化(hua)和(he)侵蝕(shi)。