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)、超細組(zu)織和(he)高精度(du)等特(te)點:
1、高純度
有(you)針對性(xing)降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中氣(qi)體、夾(jia)雜(za)物(含(han)(han)低(di)熔點金屬(shu)夾(jia)雜(za)物)的含(han)(han)量(liang)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的純度提高到(dao)一定限度,不(bu)但可以(yi)大幅度提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的原有(you)性(xing)能,還可以(yi)賦予(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)以(yi)新(xin)的性(xing)能。例如軸(zhou)(zhou)承鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的氧(yang)含(han)(han)量(liang)從30×10-6降低(di)到(dao)5×10-6,則軸(zhou)(zhou)承壽命提高30倍。通用奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的磷降低(di)到(dao)3×10-6則對應(ying)力(li)腐(fu)蝕免(mian)疫。20世紀末大生產所能達到(dao)的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的純度水(shui)平(10)為:氫≤1、氧(yang)≤5、碳≤10、硫(liu)≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼的(de)(de)成分偏(pian)析導(dao)致(zhi)鋼組(zu)織、性能的(de)(de)不(bu)均勻(yun),這是鋼制(zhi)零部(bu)件(jian)提前(qian)失效以及鋼性能潛力難(nan)以充(chong)分發揮的(de)(de)重要(yao)原因之一。現代(dai)生產工藝應使(shi)鋼的(de)(de)均勻(yun)性達到:轎車齒輪鋼淬透性帶(dai)波(bo)動(dong)為±3HRC;對合金元素(su)精確控制(zhi)水(shui)平(ping)為碳(tan)、鎳、鉬含量(liang)≤±0.01%,錳和鉻含量(liang)≤±0.02%;軸承(cheng)鋼淬火后的(de)(de)晶粒度為球形且尺寸(cun)波(bo)動(dong)0.8±0.2μm;抗層(ceng)狀撕裂鋼(z向鋼)的(de)(de)縱向、橫向和厚(hou)度方(fang)向的(de)(de)力學(xue)性能,特別是塑、韌性要(yao)求大體上相(xiang)當。
3、超細組織
超細(xi)組織強(qiang)化是(shi)惟一增加鋼強(qiang)度而(er)(er)不降低韌(ren)性或使韌(ren)性略有增加的強(qiang)化機制(zhi)。例如高強(qiang)度不銹鋼AFC77的晶(jing)粒從60μm細(xi)化到(dao)2.3μm,則斷裂韌(ren)性KIC從100增加到(dao)220MPa·m。核反應(ying)堆壓力容器(qi)鋼板為粗晶(jing)時,其輻照脆化溫度范(fan)圍為150~250℃而(er)(er)細(xi)晶(jing)鋼降到(dao)50~70℃。軸承鋼中的碳化物尺(chi)寸細(xi)到(dao)≤0.5μm,則軸承壽命大幅度提高。
4、高精度
特殊鋼材要有(you)良好的(de)表面質量(liang)和窄的(de)尺(chi)寸公差(cha)。熱軋鋼棒(bang)的(de)精度(du)(du)已達±0.1mm、熱軋板卷的(de)厚(hou)度(du)(du)公差(cha)達±0.015~0.05mm,而冷軋板卷的(de)厚(hou)度(du)(du)公差(cha)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
特種(zhong)鋼經過特殊加工和(he)(he)熱處(chu)理后,其硬度大大提(ti)高。高硬度的特種(zhong)鋼具有非常(chang)好的抗磨損性(xing)能和(he)(he)耐腐蝕性(xing)能。當特種(zhong)鋼表(biao)面被磨損、劃傷或(huo)者其他因素引起(qi)表(biao)面薄層損壞時,表(biao)面的氧化膜會很快(kuai)重(zhong)新(xin)生長,從而形成一種(zhong)超硬的保護層,達到防銹作用(yong)。
2、高耐蝕性的特種鋼
特種鋼(gang)中常出(chu)現(xian)耐酸(suan)、耐鹽霧、耐堿等性質。特種鋼(gang)中添加(jia)了元素,如鉻、鉬、鎳等,使得其(qi)表面(mian)形(xing)成了一層致密的氧(yang)化(hua)膜,這種氧(yang)化(hua)膜可以保護特種鋼(gang)表面(mian)不受到(dao)(dao)空氣、水(shui)分子等外界(jie)物質的侵蝕(shi)和腐蝕(shi),從而(er)達到(dao)(dao)防銹的作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特(te)種鋼中添(tian)加(jia)了(le)多種合金元素,使(shi)得其(qi)具(ju)有(you)很好(hao)的(de)高溫(wen)和(he)高壓(ya)強(qiang)度。在高溫(wen)和(he)高壓(ya)的(de)環(huan)境下,特(te)種鋼能夠保持表面沒有(you)氧(yang)化和(he)變質的(de)情況(kuang),從(cong)而(er)達(da)到(dao)防(fang)銹(xiu)作用。
綜上所述,特種鋼(gang)不易(yi)生銹是(shi)因為它具(ju)有(you)高(gao)硬度、高(gao)耐蝕(shi)性(xing)、高(gao)溫(wen)度和(he)高(gao)壓強度等特殊物理和(he)化學性(xing)質。這些(xie)性(xing)質共同作用(yong),形成了(le)一(yi)種非(fei)常(chang)有(you)效的防銹機制,從而(er)保(bao)護了(le)特種鋼(gang)的表(biao)面(mian)不被氧化和(he)侵蝕(shi)。