Порівняно ззвичайна стальСпеціальна сталь має вищу міцність і в'язкість, фізичні та хімічні властивості, біосумісність і технологічні характеристики. Але спеціальна сталь має деякі відмінності від звичайної сталі. Длязвичайна стальбагато людей більш розуміючі, але для характеристикспеціальна сталь, багато хто сказав, що це викликає більше розгубленості. Тому наступна стаття зосереджена на характеристиках спеціальних сталей.
Властивості спеціальної сталі:
Порівняно ззвичайна сталь, спеціальна сталь має характеристики високої чистоти, високої однорідності, надтонкої структури та високої точності:
(1) Висока чистота.Вміст газу та включень (включаючи металеві включення з низькою температурою плавлення) у сталі можна зменшити. Коли чистота сталі підвищується до певної межі, можна не тільки значно покращити початкові властивості сталі, але й наділити її новими. Наприклад, вміст кисню в підшипниковій сталі зменшується з 30×10⁻⁶ до 5×10⁻⁶, а термін служби підшипника збільшується в 30 разів. Універсальні аустенітні нержавіючі сталі стійкі до корозії під напругою, коли вміст фосфору знижується до 3×10⁻⁶. Наприкінці 20-го століття рівень чистоти (10) сталі, якого можна досягти шляхом масового виробництва, становить: водень ≤1, кисень ≤5, вуглець ≤10, сірка ≤10, азот ≤15, фосфор ≤25.

(2) Висока однорідність.Сегрегація складу сталі призводить до неоднорідної структури та властивостей сталі, що є однією з важливих причин передчасного виходу з ладу сталевих деталей та труднощів у повному використанні потенційних властивостей сталі. Сучасні технології виробництва повинні забезпечити однорідність сталі: діапазон коливань загартованості автомобільної зубчастої сталі становить ±3HRC; вміст вуглецю, нікелю, молібдену ≤±0,01%, а марганцю та хрому ≤±0,02% точно контролювався. Розмір зерна підшипникової сталі після гартування є сферичним, а коливання розміру становить 0,8±0,2 мкм. Механічні властивості шаруватої стійкої до розриву сталі (сталь у напрямку Z) у поздовжньому, поперечному та товщинному напрямках, особливо вимоги до пластичності та в'язкості, загалом схожі.
(3) Ультратонка структура.Зміцнення надтонкої мікроструктури – єдиний механізм зміцнення, який може збільшити міцність сталі без зменшення або незначного збільшення в'язкості. Наприклад, коли розмір зерна високоміцної нержавіючої сталі AFC77 рафінується з 60 мкм до 2,3 мкм, в'язкість руйнування Kic збільшується зі 100 до 220 МПа·м. Температура опромінення до окрихчення грубозернистої сталевої пластини в корпусі ядерного реактора становить 150 ~ 250 ℃, тоді як дрібнозернистої сталі – 50 ~ 70 ℃. Коли розмір карбіду в підшипниковій сталі дрібний до ≤0,5 мкм, термін служби підшипника значно покращується.
(4) Висока точність.Спеціальні сталі повинні мати добру якість поверхні та вузькі допуски на розміри. Точність гарячекатаного сталевого прутка становить до ±0,1 мм, допуск товщини гарячекатаного рулону листа – до ±0,015 ~ 0,05 мм, а допуск товщини холоднокатаного рулону листа – до ±0,003 мм.