一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高(gao)純(chun)度(du)、高(gao)均勻性、超細組織和高(gao)精(jing)度(du)等特點(dian):
1、高純度
有(you)針對性降低鋼(gang)中氣體(ti)(ti)、夾雜(za)物(wu)(含(han)低熔(rong)點金(jin)屬夾雜(za)物(wu))的含(han)量。鋼(gang)的純度(du)(du)提(ti)高到(dao)一(yi)定(ding)限度(du)(du),不但可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)高鋼(gang)的原有(you)性能,還可以(yi)賦(fu)予鋼(gang)以(yi)新的性能。例如軸承鋼(gang)中的氧含(han)量從30×10-6降低到(dao)5×10-6,則(ze)軸承壽命(ming)提(ti)高30倍。通(tong)用奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)中的磷(lin)降低到(dao)3×10-6則(ze)對應(ying)力(li)腐蝕免疫。20世紀末大(da)生產所能達(da)到(dao)的鋼(gang)的純度(du)(du)水平(10)為(wei):氫≤1、氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷(lin)≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)成分(fen)偏析(xi)導(dao)致鋼(gang)(gang)組織、性(xing)能的(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun),這(zhe)是鋼(gang)(gang)制零部件提前失效以及鋼(gang)(gang)性(xing)能潛力(li)(li)難以充(chong)分(fen)發(fa)揮的(de)(de)(de)重要原(yuan)因(yin)之(zhi)一。現代(dai)生產工藝應使鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)均勻(yun)性(xing)達(da)到:轎車(che)齒(chi)輪鋼(gang)(gang)淬透性(xing)帶波動為(wei)(wei)±3HRC;對合(he)金元素精確控(kong)制水(shui)平為(wei)(wei)碳、鎳、鉬含量(liang)≤±0.01%,錳(meng)和(he)鉻含量(liang)≤±0.02%;軸承鋼(gang)(gang)淬火(huo)后的(de)(de)(de)晶粒度為(wei)(wei)球形且尺寸波動0.8±0.2μm;抗層(ceng)狀撕裂鋼(gang)(gang)(z向(xiang)鋼(gang)(gang))的(de)(de)(de)縱向(xiang)、橫向(xiang)和(he)厚度方向(xiang)的(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)能,特別是塑、韌(ren)性(xing)要求大體上相當(dang)。
3、超細組織
超細組(zu)織強化是惟一增加(jia)鋼(gang)強度而(er)不降低(di)韌性(xing)或使韌性(xing)略(lve)有(you)增加(jia)的(de)(de)(de)強化機制。例如高強度不銹鋼(gang)AFC77的(de)(de)(de)晶(jing)粒從(cong)60μm細化到2.3μm,則斷裂韌性(xing)KIC從(cong)100增加(jia)到220MPa·m。核反應堆(dui)壓力容器鋼(gang)板為粗晶(jing)時(shi),其輻照脆(cui)化溫度范圍為150~250℃而(er)細晶(jing)鋼(gang)降到50~70℃。軸(zhou)承鋼(gang)中的(de)(de)(de)碳(tan)化物尺寸(cun)細到≤0.5μm,則軸(zhou)承壽命大幅度提高。
4、高精度
特殊(shu)鋼(gang)材要有良好(hao)的(de)表面質(zhi)量(liang)和(he)窄的(de)尺寸公差。熱軋(ya)鋼(gang)棒的(de)精度(du)已(yi)達(da)±0.1mm、熱軋(ya)板卷(juan)的(de)厚(hou)度(du)公差達(da)±0.015~0.05mm,而冷(leng)軋(ya)板卷(juan)的(de)厚(hou)度(du)公差已(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
特種鋼經(jing)過特殊加工和熱處理后(hou),其硬(ying)度大(da)大(da)提(ti)高。高硬(ying)度的(de)特種鋼具有非常好的(de)抗(kang)磨損性(xing)能和耐(nai)腐蝕性(xing)能。當特種鋼表面被磨損、劃(hua)傷或(huo)者其他因素引起表面薄層損壞時,表面的(de)氧化膜會(hui)很快(kuai)重(zhong)新生長(chang),從而形成一種超硬(ying)的(de)保護層,達到防銹作用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特(te)種(zhong)鋼(gang)中(zhong)常出現耐(nai)酸、耐(nai)鹽霧、耐(nai)堿等(deng)性質。特(te)種(zhong)鋼(gang)中(zhong)添(tian)加了(le)元素,如鉻、鉬、鎳等(deng),使得其(qi)表(biao)面(mian)形成(cheng)了(le)一(yi)層(ceng)致密的(de)氧(yang)化膜,這種(zhong)氧(yang)化膜可以保護特(te)種(zhong)鋼(gang)表(biao)面(mian)不受(shou)到空氣、水分子等(deng)外界物質的(de)侵(qin)蝕和腐蝕,從(cong)而達到防銹的(de)作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特種鋼中(zhong)添加了多種合金元素,使得其(qi)具有很好(hao)的高(gao)溫和(he)高(gao)壓強(qiang)度。在高(gao)溫和(he)高(gao)壓的環境下(xia),特種鋼能夠保持表面沒有氧化和(he)變質(zhi)的情況(kuang),從而達到防銹(xiu)作用。
綜上所述(shu),特(te)種鋼不易生銹是(shi)因為它具有高(gao)(gao)硬度(du)、高(gao)(gao)耐蝕性(xing)、高(gao)(gao)溫度(du)和(he)高(gao)(gao)壓(ya)強度(du)等特(te)殊物理和(he)化(hua)學性(xing)質。這(zhe)些性(xing)質共同作(zuo)用(yong),形成了(le)一種非常有效的防銹機制,從(cong)而保護了(le)特(te)種鋼的表面不被氧化(hua)和(he)侵(qin)蝕。