特殊鋼

時(shí)間：2022-07-25作者：滄州格寧管道設(shè)備有限公司瀏覽：37

對(duì)特殊鋼尚無(wú)統(tǒng)一的定義和概念，一般認(rèn)為特殊鋼是指具有特殊的化學(xué)成分（合金化）、采用特殊的工藝生產(chǎn)、具備特殊的組織和性能、能夠滿足特殊需要的鋼類。常見的特殊鋼有碳素鋼、優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼等。

特點(diǎn)：

與普通鋼相比，特殊鋼具有較高的強(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、**細(xì)組織和高精度等特點(diǎn)：
（1）高純度。有針對(duì)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(duì)應(yīng)力腐蝕*。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）高均勻性。鋼的成分偏析導(dǎo)致鋼組織、性能的不均勻，這是鋼制零部件提前失效以及鋼性能潛力難以充分發(fā)揮的重要原因之一?，F(xiàn)代生產(chǎn)工藝應(yīng)使鋼的均勻性達(dá)到：轎車齒輪鋼淬透性帶波動(dòng)為±3HRC；對(duì)合金元素精確控制水平為碳、鎳、鉬含量≤±0.01%，錳和鉻含量≤±0.02%；軸承鋼淬火后的晶粒度為球形且尺寸波動(dòng)0.8±0. 2μm；抗層狀撕裂鋼（z向鋼）的縱向、橫向和厚度方向的力學(xué)性能，特別是塑、韌性要求大體上相當(dāng)。
（3）**細(xì)組織。**細(xì)組織強(qiáng)化是惟一增加鋼強(qiáng)度而不降低韌性或使韌性略有增加的強(qiáng)化機(jī)制。例如高強(qiáng)度不銹鋼AFC77的晶粒從60μm細(xì)化到2. 3μm，則斷裂韌性KIC從100增加到220MPa·m。核反應(yīng)堆壓力容器鋼板為粗晶時(shí)，其輻照脆化溫度范圍為150～250℃而細(xì)晶鋼降到50～70℃。軸承鋼中的碳化物尺寸細(xì)到≤0.5μm，則軸承壽命大幅度提高。
（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(dá)±0.1mm、熱軋板卷的厚度公差達(dá)±0.015～0.05mm，而冷軋板卷的厚度公差已達(dá)±0.003mm。
特種鋼的種類：

碳鋼

碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量Wc小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種。
按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（Wc≤0.25%），中碳鋼（Wc 0.25%一0.6%）和高碳鋼（Wc>0.6%）按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含磷、硫較低）和**優(yōu)質(zhì)鋼（含磷、硫較低）。
一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強(qiáng)度也越高，但塑性降低。
（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼
這類鋼主要保證力學(xué)性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其力學(xué)性能，用Q+數(shù)字表示，其中“Q”為屈服點(diǎn)“屈”字的漢語(yǔ)拼音字首，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，例如Q275表示屈服點(diǎn)為275MPa。若牌號(hào)后面標(biāo)注字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不同，含S、P的量依次降低，鋼材質(zhì)量依次提高。若在牌號(hào)后面標(biāo)注字母“F”則為沸騰鋼，標(biāo)注“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標(biāo)注“F，’或“b”者為鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235-A·F表示屈服點(diǎn)為235MPa的A級(jí)沸騰鋼，Q235-c表示屈服點(diǎn)為235MPa的c級(jí)鎮(zhèn)靜鋼。
碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)熱處理，而在供應(yīng)狀態(tài)下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強(qiáng)度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高，強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可進(jìn)行焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡(jiǎn)單機(jī)械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷等零件。
（2）碳素工具鋼
碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%～1.35%范圍內(nèi)，其生產(chǎn)成本低，原料來(lái)源易**，切削加工性良好，處理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛采用的鋼種，用來(lái)制造各種刃具、模具、量具。
但這類鋼的紅硬性差，即當(dāng)工作溫度大于250℃時(shí)，鋼的硬度和耐磨性就會(huì)急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產(chǎn)生變形和裂紋。

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