一、特殊鋼的特點有哪些
特殊鋼具有高純度(du)(du)、高均勻(yun)性、超細組織和高精度(du)(du)等特點:
1、高純度
有針對(dui)(dui)性降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)氣(qi)體(ti)、夾(jia)雜(za)物(wu)(wu)(含低(di)熔點金屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu)(wu))的(de)(de)含量。鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)純度提高(gao)(gao)到一定限度,不但可以大幅度提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)原有性能(neng),還可以賦予(yu)鋼(gang)(gang)(gang)以新的(de)(de)性能(neng)。例如軸承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)氧(yang)含量從30×10-6降低(di)到5×10-6,則軸承(cheng)壽命提高(gao)(gao)30倍。通用奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)磷降低(di)到3×10-6則對(dui)(dui)應(ying)力腐蝕免(mian)疫。20世(shi)紀末大生產所(suo)能(neng)達到的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)純度水平(10)為:氫≤1、氧(yang)≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
2、高均勻性
鋼(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)分(fen)偏析導致(zhi)鋼(gang)(gang)組織(zhi)、性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)不均勻(yun),這是(shi)鋼(gang)(gang)制(zhi)零部件提前失效以(yi)及鋼(gang)(gang)性(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力難以(yi)充(chong)分(fen)發揮的(de)(de)重要(yao)原因之一。現代生(sheng)產工(gong)藝應(ying)使鋼(gang)(gang)的(de)(de)均勻(yun)性(xing)(xing)達到:轎車齒輪鋼(gang)(gang)淬透性(xing)(xing)帶波動(dong)為±3HRC;對(dui)合金元素精確控制(zhi)水(shui)平為碳、鎳、鉬含量≤±0.01%,錳和(he)鉻(ge)含量≤±0.02%;軸承鋼(gang)(gang)淬火后的(de)(de)晶(jing)粒度為球形且尺(chi)寸波動(dong)0.8±0.2μm;抗層狀撕(si)裂鋼(gang)(gang)(z向鋼(gang)(gang))的(de)(de)縱向、橫向和(he)厚(hou)度方向的(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng),特別是(shi)塑、韌性(xing)(xing)要(yao)求大體上相當。
3、超細組織
超細(xi)組織(zhi)強化(hua)(hua)是惟(wei)一增(zeng)加(jia)鋼(gang)強度(du)而不降低韌(ren)性(xing)或使(shi)韌(ren)性(xing)略有增(zeng)加(jia)的強化(hua)(hua)機制。例(li)如(ru)高強度(du)不銹鋼(gang)AFC77的晶粒從60μm細(xi)化(hua)(hua)到(dao)(dao)(dao)2.3μm,則斷(duan)裂韌(ren)性(xing)KIC從100增(zeng)加(jia)到(dao)(dao)(dao)220MPa·m。核反應堆壓力容器鋼(gang)板為粗(cu)晶時(shi),其輻照脆化(hua)(hua)溫度(du)范圍(wei)為150~250℃而細(xi)晶鋼(gang)降到(dao)(dao)(dao)50~70℃。軸承鋼(gang)中的碳化(hua)(hua)物尺寸細(xi)到(dao)(dao)(dao)≤0.5μm,則軸承壽命大(da)幅度(du)提高。
4、高精度
特殊鋼(gang)材要有良好(hao)的(de)表面質(zhi)量和窄的(de)尺寸公(gong)(gong)差(cha)。熱軋鋼(gang)棒的(de)精度(du)已達(da)±0.1mm、熱軋板(ban)卷的(de)厚(hou)度(du)公(gong)(gong)差(cha)達(da)±0.015~0.05mm,而冷軋板(ban)卷的(de)厚(hou)度(du)公(gong)(gong)差(cha)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(zhong)鋼經過特殊加工和熱處(chu)理后,其硬度大大提高(gao)(gao)。高(gao)(gao)硬度的(de)特種(zhong)鋼具有非(fei)常好(hao)的(de)抗(kang)磨損性(xing)能和耐腐蝕性(xing)能。當特種(zhong)鋼表(biao)面被磨損、劃傷或者其他因(yin)素(su)引起(qi)表(biao)面薄層損壞時,表(biao)面的(de)氧(yang)化膜會很快重新生長,從而形成一種(zhong)超硬的(de)保護層,達(da)到(dao)防銹作用(yong)。
2、高耐蝕性的特種鋼
特種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼中常出現耐酸(suan)、耐鹽(yan)霧(wu)、耐堿等性(xing)質。特種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼中添加了元素,如鉻、鉬、鎳等,使得其表(biao)面形成了一層(ceng)致密的(de)(de)氧化(hua)膜,這種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氧化(hua)膜可以保護特種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼表(biao)面不(bu)受到(dao)空(kong)氣、水分子等外界物質的(de)(de)侵蝕和腐蝕,從(cong)而達(da)到(dao)防銹的(de)(de)作用。
3、高溫度和高壓強度的特種鋼
特(te)(te)種鋼中添加了多(duo)種合(he)金元素,使得其具有很好的(de)高溫和高壓(ya)(ya)強度(du)。在高溫和高壓(ya)(ya)的(de)環境下(xia),特(te)(te)種鋼能夠保持表面沒有氧化和變質的(de)情況,從而(er)達到(dao)防銹作(zuo)用。
綜(zong)上(shang)所述,特種鋼不(bu)易生(sheng)銹是因(yin)為它具有高(gao)硬度(du)、高(gao)耐蝕(shi)性(xing)、高(gao)溫度(du)和(he)高(gao)壓強度(du)等特殊物(wu)理和(he)化學性(xing)質。這些性(xing)質共同作用,形(xing)成了一種非(fei)常有效(xiao)的防銹機制(zhi),從而(er)保(bao)護了特種鋼的表面(mian)不(bu)被氧化和(he)侵(qin)蝕(shi)。