与普通钢材相比,特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。但是特殊钢和普通钢材有一些不同的特性。对于普通钢材很多人比较了解,但对于特殊钢很多人说比较糊涂。因此,下文主要讲解特殊钢.
特殊钢特点:
与普通钢材相比,特殊钢具有高纯度、高均匀性、超细结构、高精度的特点:
(1)高纯度。可以降低钢中的气体和夹杂物(包括低熔点金属夹杂物)含量。当钢的纯净度提高到一定限度时,不但可以大幅度改善钢的原有性能,而且可以赋予钢新的性能。例如,轴承钢中氧含量由30×10-6降低到5×10-6,轴承寿命提高30倍。通用奥氏体不锈钢,当磷含量降低到3×10-6时,就对应力腐蚀具有免疫力。20世纪末,大规模生产所能达到的钢的纯净度级别(10)为:氢≤1,氧≤5,碳≤10,硫≤10,氮≤15,磷≤25。
(2)均匀性高。钢材的成分偏析导致钢材组织和性能不均匀,是造成钢件早期失效、钢材潜在性能难以充分发挥的重要原因之一。现代生产技术应使钢材的均匀性达到:汽车齿轮钢淬透性带波动为±3HRC;碳、镍、钼含量≤±0.01%,锰、铬含量≤±0.02%得到精确控制。轴承钢淬火后晶粒尺寸呈球形,尺寸波动为0.8±0.2μm。层压抗撕裂钢(Z向钢)在纵向、横向和厚度方向上的力学性能,特别是塑性和韧性要求总体相近。
(3)超细结构。超细组织强化是唯一能够提高钢的强度而不降低或略微提高韧性的强化机制。例如,高强度不锈钢AFC77,当晶粒尺寸由60μm细化至2.3μm时,其断裂韧性Kic由100MPa·m提高到220MPa·m。核反应堆压力容器用粗晶粒钢板的辐照脆化温度为150~250℃,而细晶粒钢板的辐照脆化温度为50~70℃。当轴承钢中碳化物尺寸细化至≤0.5μm时,轴承寿命将大大提高。
(4)精度高。 特殊钢应具有良好的表面质量和较小的尺寸公差。热轧棒材精度可达±0.1mm,热轧板卷厚度公差可达±0.015~0.05mm,冷轧板卷厚度公差可达±0.003mm。
发布时间:2021年6月30日