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特钢的分类
特殊用途钢是指制成的另构件在特殊条件下工作,对钢有特殊要求,如物理、化学、机械等性能。
特殊性能钢也是特殊质量合金钢,这些钢是指有电磁、光、声、热及电化学等效应和功能的钢。常用的有不锈钢、耐热钢、电工硅钢、电子纯铁及各种精密合金(软磁合金、象磁合金、弹性合金、膨胀合金、热双合金、电阻合金、电偶材料等)。
不锈钢以其良好的耐腐蚀性能而得名,它主要合金成分为铬和镍。铬有很高的化学稳定性,在氧化介质中能生成致密坚韧的纯化膜;另外,当铬含量超过11.7%时,能使合金的电极电位明显提高,从而有效地阻止了合金的进一步氧化。镍也是易化元素,在铬钢中加入镍,可提高合金在非氧化性介质中的耐腐蚀性能。当铬、镍含量一定时,钢中碳含量愈低,其耐腐蚀性能就愈好。
不锈钢的耐腐蚀性能,还与基体组织的均匀程度有关。当形成均匀一致的合金固溶体时,能有效地减少钢在电解溶液中腐蚀速度。
奥氏体不锈钢属铬镍系不锈钢,是单一的奥氏体组织,它具有良好的耐蚀性、低温韧性、压力加工和焊接工艺性、无磁性、广泛用作腐蚀介质中工作的低温钢和无磁钢;铁素体型不锈钢主要含有铬,在加热和冷却过程中有相变发生,是硝酸、氮肥工业常用的耐磨材料;马氏体不锈钢由于含碳量较高,帮淬透性好,淬火后获马氏体组织,此类钢,低碳者韧性好,可制造在腐蚀介质中工作的耐冲击零体;高碳用于制造弹簧、轴承、手术刀片等;由奥氏体和铁素体两相混合组织为基体的不锈钢是双相不锈钢,它具有强度高、韧性好,耐晶间腐蚀等优点。其中00Cr18Ni5Mo3Si2钢主要用于制造炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业的热交换器和冷凝器,0Cr26Ni5Mo2用于制造海水腐蚀设备;沉淀硬化型不锈钢,因含有大量的铬、镍及能析出沉淀硬化相的钼、铌、铅、铜等元素,使其经过淬火时效处理后具有较高的强度和韧性,主要用于制造弹簧、垫圈、波纹管等。
(2)高均匀性。钢的成分偏析导致钢组织、性能的不均匀,这是钢制零部件提前失效以及钢性能潜力难以充分发挥的重要原因之一。现代生产工艺应使钢的均匀性达到:轿车齿轮钢淬透性带波动为±3HRC;对合金元素控制水平为碳、镍、钼含量≤±0.01%,锰和铬含量≤±0.02%;轴承钢淬火后的晶粒度为球形且尺寸波动0.8±0. 2μm;抗层状撕裂钢(z向钢)的纵向、横向和厚度方向的力学性能,特别是塑、韧性要求大体上相当。
(3)超细组织。超细组织强化是惟一增加钢强度而不降低韧性或使韧性略有增加的强化机制。例如高强度不锈钢AFC77的晶粒从60μm细化到2. 3μm,则断裂韧性KIC从100增加到220MPa·m。核反应堆压力容器钢板为粗晶时,其辐照脆化温度范围为150~250℃而细晶钢降到50~70℃。轴承钢中的碳化物尺寸细到≤0.5μm,则轴承寿命大幅度提高。
(4)高精度。特殊钢材要有良好的表面质量和窄的尺寸公差。热轧钢棒的精度已达±0.1mm、热轧板卷的厚度公差达±0.015~0.05mm,而冷轧板卷的厚度公差已达±0.003mm。
包头钢铁基地
包钢位于内蒙古包头市新区昆都仑河两岸,是我国个五年计划期间重点建设项目之一。第二个五年计划期间正式投入生产。包钢基地近铁近煤。矿石基地在白云鄂博,南距厂区仅150公里,有包白铁路及公路相遇。厂区东北约80公里处有石拐沟煤矿。包钢靠近黄河,地势平坦,用水条件好。1990年年产生铁 251万吨,钢252万吨,钢材153万吨。包头钢铁公司不仅是我国大型钢铁联合企业,也是我国主要的稀土生产基地。包头矿具有巨大的稀土资源矿,其储量居世界首位,有“稀土之乡”的美称。
太原钢铁基地
太钢位于山西省太原市尖草坪,是“二五”时期重点扩建、改建项目之一。1990年生产生铁133万吨、钢179万吨、钢材96万吨。太钢周围焦煤资源丰富,品种齐全,这是太钢布局的突出优势。太(原)古(交)岚(县)铁矿是我国主要铁矿区之一;但矿石品位低,矿区分散。水资源不足、运输紧张及铁矿资源的缺陷是太钢进一步发展的限制因素。
太钢也是我国特殊钢生产基地,以生产优质板材为主。
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