一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高純度、高均勻性、超細組織(zhi)和高精度等特(te)點(dian):
1、高純度
有針對性(xing)(xing)降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)中氣體、夾雜物(wu)(含低熔點金屬夾雜物(wu))的(de)(de)含量。鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)純(chun)度(du)提(ti)高到一定限度(du),不但可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)原有性(xing)(xing)能,還(huan)可(ke)以賦予鋼(gang)(gang)(gang)以新的(de)(de)性(xing)(xing)能。例如軸承鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)氧(yang)含量從30×10-6降(jiang)低到5×10-6,則軸承壽(shou)命提(ti)高30倍。通用奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)磷(lin)降(jiang)低到3×10-6則對應力腐蝕(shi)免疫。20世紀(ji)末大(da)生產所能達到的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)純(chun)度(du)水平(ping)(10)為:氫≤1、氧(yang)≤5、碳≤10、硫(liu)≤10、氮≤15、磷(lin)≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)的成分偏析導致鋼(gang)組織(zhi)、性(xing)能的不均勻(yun),這(zhe)是鋼(gang)制(zhi)零部(bu)件(jian)提前失效(xiao)以及鋼(gang)性(xing)能潛(qian)力難以充分發揮的重(zhong)要原(yuan)因之一。現代(dai)生產工藝應使(shi)鋼(gang)的均勻(yun)性(xing)達到:轎車齒輪鋼(gang)淬透(tou)性(xing)帶波動為(wei)(wei)±3HRC;對(dui)合金元(yuan)素精確控(kong)制(zhi)水(shui)平為(wei)(wei)碳、鎳、鉬含量≤±0.01%,錳(meng)和鉻(ge)含量≤±0.02%;軸承鋼(gang)淬火(huo)后的晶粒度為(wei)(wei)球形且尺寸波動0.8±0.2μm;抗層(ceng)狀(zhuang)撕裂鋼(gang)(z向(xiang)鋼(gang))的縱向(xiang)、橫向(xiang)和厚(hou)度方向(xiang)的力學性(xing)能,特別是塑、韌(ren)性(xing)要求大體上(shang)相當。
3、超細組織
超細(xi)(xi)組織(zhi)強(qiang)(qiang)化(hua)是惟(wei)一增加鋼(gang)強(qiang)(qiang)度(du)而不(bu)降低韌性或使韌性略有(you)增加的強(qiang)(qiang)化(hua)機制。例如(ru)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)不(bu)銹鋼(gang)AFC77的晶(jing)粒(li)從60μm細(xi)(xi)化(hua)到(dao)2.3μm,則(ze)斷裂韌性KIC從100增加到(dao)220MPa·m。核反應堆壓力容(rong)器(qi)鋼(gang)板(ban)為(wei)粗(cu)晶(jing)時,其輻照(zhao)脆化(hua)溫度(du)范(fan)圍為(wei)150~250℃而細(xi)(xi)晶(jing)鋼(gang)降到(dao)50~70℃。軸承鋼(gang)中的碳(tan)化(hua)物尺寸細(xi)(xi)到(dao)≤0.5μm,則(ze)軸承壽命大幅度(du)提高(gao)。
4、高精度
特殊鋼(gang)(gang)材要有(you)良好的(de)(de)(de)表面質量和窄的(de)(de)(de)尺寸公差(cha)(cha)。熱軋鋼(gang)(gang)棒的(de)(de)(de)精度已(yi)達(da)±0.1mm、熱軋板卷的(de)(de)(de)厚(hou)度公差(cha)(cha)達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋板卷的(de)(de)(de)厚(hou)度公差(cha)(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)殊加工和熱處理后(hou),其(qi)硬度大大提(ti)高。高硬度的特(te)種(zhong)(zhong)鋼(gang)具(ju)有非常好(hao)的抗(kang)磨損(sun)(sun)性能和耐腐蝕性能。當特(te)種(zhong)(zhong)鋼(gang)表面(mian)被磨損(sun)(sun)、劃傷或者其(qi)他因素引起表面(mian)薄(bo)層損(sun)(sun)壞時,表面(mian)的氧化膜(mo)會很快(kuai)重新生長,從而形成(cheng)一種(zhong)(zhong)超(chao)硬的保護層,達到(dao)防銹(xiu)作用。
2、高耐蝕性的特種鋼
特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)中常出現耐酸、耐鹽霧、耐堿等性質(zhi)。特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)中添加了元素(su),如鉻、鉬、鎳等,使得其表面形成(cheng)了一層(ceng)致密的(de)(de)氧(yang)化膜(mo),這種(zhong)氧(yang)化膜(mo)可以保護特(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)表面不受到空(kong)氣、水(shui)分子等外界物質(zhi)的(de)(de)侵蝕和腐蝕,從(cong)而達到防銹的(de)(de)作用(yong)。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特(te)種(zhong)鋼(gang)中(zhong)添加(jia)了多(duo)種(zhong)合(he)金(jin)元素,使得(de)其(qi)具有很好的高溫(wen)和(he)(he)高壓強(qiang)度。在高溫(wen)和(he)(he)高壓的環境下,特(te)種(zhong)鋼(gang)能夠(gou)保(bao)持表面沒有氧化(hua)和(he)(he)變質的情況,從而達(da)到防銹作用。
綜上(shang)所述,特種(zhong)鋼(gang)不易(yi)生銹(xiu)(xiu)是因為它具有高硬度、高耐蝕性、高溫(wen)度和(he)高壓(ya)強(qiang)度等(deng)特殊物理和(he)化學性質。這些性質共同(tong)作用,形成了一種(zhong)非常有效的(de)防銹(xiu)(xiu)機制(zhi),從而保護了特種(zhong)鋼(gang)的(de)表面(mian)不被氧(yang)化和(he)侵蝕。