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與日本、德國、美國生產(chǎn)的齒輪鋼相比,中國齒輪鋼存在的差距主要是:鋼的牌號未形成系列化,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)落后;鋼的淬透性帶較寬,國外鋼的淬透性帶已經(jīng)達到4HRC,而中國在6-8HRC左右,并且不夠穩(wěn)定;鋼的純凈度較低,從日本、德國、奧地利等國進口的齒輪鋼,其氧含量波動在(7-18)×10-6,中國在(15-25)×10-6左右,并且非金屬夾雜物彌散程度不夠,分布不均,大顆粒夾雜物較多;晶粒度要求不同,中國齒輪鋼晶粒度級別一般要求5-8級,而日本特別強調(diào)滲碳齒輪鋼的晶粒度應(yīng)不粗于6級;日本開發(fā)了低硅抗晶界氧化滲碳鋼系列,可使晶界氧化層降低到≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo鋼為15-20μm;平均使用壽命短,單位產(chǎn)品能耗大,勞動生產(chǎn)率低。此外,在軋制過程中如何保證疏松等低倍缺陷在很小且芯部范圍內(nèi),也是中國未曾研究的領(lǐng)域,因為低倍組織缺陷會對零件后續(xù)加工以及熱處理變形帶來很多不利影響。




雖然降低鋼中氧及夾雜物含量是獲得純凈鋼的一種途徑,但是要想得到零夾雜的彈簧鋼比較困難,為此有研究者提出了氧化物冶金技術(shù),這是一種有效的晶粒細(xì)化的方法,是實現(xiàn)鋼鐵材料強度與韌性成倍提高的有效方法。它利用鋼中細(xì)小彌散的高熔點非金屬夾雜物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作為晶內(nèi)鐵素體的形核核心,從而起到細(xì)化晶粒的作用。國內(nèi)外已經(jīng)對Ti、Zr氧化物體系做了系統(tǒng)的研究,認(rèn)為含鈦氧化物是理想的。在奧氏體晶粒內(nèi)鈦的氧化物質(zhì)點成為針狀鐵素體有效形核地點,促進晶內(nèi)鐵素體形成。但是,由于鋼種成分的限制,鈦氧化物冶金的推廣受到了限制。近幾年開始對稀土元素進行研究,可以利用稀土元素的強脫氧脫硫能力及產(chǎn)物熔點高的特點來研究稀土氧化物對鋼材性能的影響。



(4)耐熱鋼
在高溫條件下,具有抗氧化性和足夠的高溫強度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。耐熱鋼包括抗氧化鋼和熱強鋼兩類??寡趸撚址Q不起皮鋼。熱強鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有較高的高溫強度的鋼。耐熱鋼主要用于在高溫下長期使用的零件。
合金鋼
在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外,還含有一定量
的合金元素,鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種,這種鋼叫合金鋼。
各國的合金鋼系統(tǒng),隨各自的資源情況、生產(chǎn)和使用條件不同而不同,國外以往曾發(fā)展鎳、鉻鋼系統(tǒng),我國則發(fā)現(xiàn)以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統(tǒng)。




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