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(3)軸承鋼
軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學(xué)成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴(yán)格。
軸承鋼又稱高碳鉻鋼,含碳Wc為1%左右,含鉻量Wcr為0.5%-1.65%。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。
(3)電工硅鋼
電器工業(yè)用硅鋼主要用來制造電器工業(yè)用硅鋼片。硅鋼片是電機和變壓器制造中用量很大的鋼材。
交通道路用鋼1)鋼軌鋼
鋼軌主要承受機車車輛的壓力及沖擊載荷,因此,要求有足夠的強度和硬度及一定的韌性。




(4)高精度。特殊鋼材要有良好的表面質(zhì)量和窄的尺寸公差。熱軋鋼棒的精度已達±0.1mm、熱軋板卷的厚度公差達±0.015~0.05mm,而冷軋板卷的厚度公差已達±0.003mm。
特殊鋼概念編輯
世界各國對特殊鋼尚無統(tǒng)一的概念和定義,要在特殊鋼和普通鋼間劃分明確的界線更難。一般認(rèn)為特殊鋼是具有特殊成分、特殊生產(chǎn)工藝、具有特殊的組織和性能,能夠滿足特殊需要的鋼類,即除了普通鋼以外所有鋼類都屬于特殊鋼。與普通鋼比較,特殊鋼具有更好的強韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。
日本的特殊鋼概念包括合金鋼、中高碳鋼和抗拉強度大于590MPa高強度鋼,德、法與日本相似。美國的特殊鋼包括不銹鋼加合金鋼(含碳工鋼、中空鋼和高強度低合金鋼),但合金鋼中的碳錳系除外。英國特殊鋼的含義就是合金鋼。


2)通過合金設(shè)計,開發(fā)抗晶界氧化的齒輪鋼。Ni、Mo具有很強的抗氧化能,Cr元素次之,Mn抗氧化能力弱,而Si的抗氧化能力弱(Si氧化傾向是Cr、Mn的10倍)。因此為減小晶界氧化并保證淬透性,在齒輪鋼成分設(shè)計時,應(yīng)適當(dāng)降低易氧化元素的含量,特別是Si的含量,相應(yīng)地提高難氧化元素Ni、Mo的含量。據(jù)報道,將Si、Mn、Cr分別控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面組織異常,而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的發(fā)生。

為滿足汽車行業(yè)高性能以及輕量化的發(fā)展要求,未來應(yīng)重點開發(fā):淬透性帶窄的齒輪鋼、超低氧滲碳鋼、低晶界氧化層滲碳鋼、超細晶粒滲碳鋼、提高高溫硬度和高溫抗軟化滲碳鋼、易切削齒輪鋼、冷鍛齒輪用鋼等。



特殊鋼根據(jù)其特性、用途不同可分為以下種大類:
碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、易切削鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、合金工具鋼和高速工具鋼.
與普通鋼相比,特殊鋼具有更高的強度和韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。
與普通鋼相比,特殊鋼具有高純度、高均勻性、超細組織和高精度等特點:
(1)高純度。有針對性降低鋼中氣體、夾雜物(含低熔點金屬夾雜物)的含量。鋼的純度提高到一定限度,不但可以大幅度提高鋼的原有性能,還可以賦予鋼以新的性能。例如軸承鋼中的氧含量從30×10-6降低到5×10-6,則軸承壽命提高30倍。通用奧氏體不銹鋼中的磷降低到3×10-6則對應(yīng)力腐蝕免疫。20世紀(jì)末大生產(chǎn)所能達到的鋼的純度水平(10)為:氫≤1,氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。




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目前,中國汽車用齒輪鋼的主體鋼種仍是20CrMnTi,該鋼種通常采用氣體滲碳工藝,由于滲碳氣氛中氧化性氣體的存在,導(dǎo)致滲層中對氧親和力較大的元素Si、Mn、Cr在晶界處發(fā)生氧化,形成晶界氧化層。晶界氧化層的發(fā)生會導(dǎo)致滲層Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降,降低滲層的淬透性,從而降低滲層的硬度并導(dǎo)致非馬氏體組織的產(chǎn)生,進而顯著降低齒輪的疲勞性能。為解決這一問題可以采用兩種手段:

1)采用特殊的熱處理工藝。真空滲碳可降低滲碳氣氛中的氧勢,從而可以較為有效地減小滲碳層晶界氧化的發(fā)生程度;稀土滲碳工藝也可以降低晶界氧化程度,由于稀土優(yōu)先在工件表面富集并擇優(yōu)沿鋼的晶界擴散,而且與氧的親合力遠比Si、Mn、Cr高得多,它將優(yōu)先與氧結(jié)合,阻礙氧原子繼續(xù)向內(nèi)擴散,從而有助于減輕非馬氏體組織的產(chǎn)生。




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