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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(qiáng)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(xì)組織和高精度等特點(diǎn):
(1)高純度。有針對性降低鋼中氣體、夾雜物(含低熔點(diǎn)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(dá)到的鋼的純度水平(10)為:氫≤1,氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。




(2)工程結(jié)構(gòu)用合金鋼
這是指工程和建筑結(jié)構(gòu)用的合金鋼,包括可焊接的高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼、地質(zhì)石油鉆探用合金鋼壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。這類鋼用作工程和建筑結(jié)構(gòu)件,在合金鋼中,這類鋼合金含量總量較低,但生產(chǎn)、使用量較大
(3)機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼
這類鋼是指適用于制造機(jī)器和機(jī)械零件的合金鋼。它是在優(yōu)質(zhì)碳素鋼的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)丶尤胍环N或數(shù)種合金元素,用來提高鋼的強(qiáng)度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經(jīng)過熱處理(如調(diào)質(zhì)處理、表面硬化處理)后使用。主要包括常用的合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼兩大類,其中包括調(diào)質(zhì)處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。按化學(xué)成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Nj系鋼、B系鋼等。



特殊鋼材的符號又可稱為牌號,一般由漢語拼音字母、化學(xué)元素符號和阿拉伯?dāng)?shù)字三部分組成。其中漢語拼音往往表示產(chǎn)品名稱、用途、特性或生產(chǎn)工藝,而阿拉伯?dāng)?shù)字多表示化學(xué)成分的百分比或某一項性能的數(shù)值。
1、碳素結(jié)構(gòu)鋼符號由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成,例如Q235-AF,Q代表屈服點(diǎn)漢語拼音首字母,Q235說明屈服點(diǎn)為235MPa,后面的AF代表A級沸騰鋼。
2、碳素工具鋼符號一般由T+含碳量數(shù)字+化學(xué)元素符號+A,例如T8MnA,代表碳素工具鋼鋼號,數(shù)字8代表平均含碳量為0.8?,Mn代表含錳元素較多,A表示磷、硫含量較低。
3、同理,合金結(jié)構(gòu)鋼符號:12Cr1MoV;易切削鋼符號:Y40Mn;低合金高強(qiáng)度鋼符號:16MnR;滾動軸承鋼符號:GCr15等。




風(fēng)電能源方面

對于風(fēng)電軸承,目前中國還無法生產(chǎn)技術(shù)含量較高的主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進(jìn)口,3MW以上風(fēng)電機(jī)組配套軸承的國產(chǎn)化問題還沒有解決。國外為了提高風(fēng)電軸承的強(qiáng)度、韌性和使用壽命,采用了新型特殊熱處理鋼SHX(40CrSiMo),對于偏航和變漿軸承,通過表面感應(yīng)淬火熱處理控制淬硬層深度、表面硬度、軟帶寬度和表面裂紋;對于增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲,使零件表面得到較多穩(wěn)定殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)(30%-35%)和大量細(xì)小碳化物、碳氮化物,提高了軸承在污染潤滑工況下的使用壽命。為提高軋機(jī)軸承的使用壽命以及運(yùn)轉(zhuǎn)精度,未來需要進(jìn)行軋機(jī)用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等軸承鋼的超高純真空脫氣冶煉和軸承表層大奧氏體量控制熱處理等技術(shù)的研發(fā)。


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