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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(shí)現(xiàn)鋼鐵材料強(qiáng)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(diǎn)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(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)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(diǎn)成為針狀鐵素體有效形核地點(diǎn),促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體形成。但是,由于鋼種成分的限制,鈦氧化物冶金的受到了限制。近幾年開(kāi)始對(duì)稀土元素進(jìn)行研究,可以利用稀土元素的強(qiáng)脫氧脫硫能力及產(chǎn)物熔點(diǎn)高的特點(diǎn)來(lái)研究稀土氧化物對(duì)鋼材性能的影響。



汽車方面

對(duì)于汽車輪轂軸承,中國(guó)目前廣泛應(yīng)用的是第1代和第2代輪轂軸承(球軸承),而歐洲已廣泛采用第3代輪轂軸承。第3代輪轂軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠、有效載荷間距短、易安裝、無(wú)需調(diào)整、結(jié)構(gòu)緊湊等。目前,中國(guó)引進(jìn)車型大多采用這種輕量化和一體化結(jié)構(gòu)輪轂軸承。

鐵路車輛方面

目前,中國(guó)鐵路重載列車用軸承采用國(guó)產(chǎn)電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼制造,而國(guó)外已經(jīng)將超高純軸承鋼(EP鋼)的真空脫氣冶煉技術(shù)、夾雜物均勻化技術(shù)(IQ鋼)、超長(zhǎng)壽命鋼技術(shù)(TF鋼)、細(xì)質(zhì)化熱處理技術(shù)、表面超硬化處理技術(shù)和先進(jìn)的密封潤(rùn)滑技術(shù)等應(yīng)用到軸承的生產(chǎn)和制造,從而大幅度了軸承的壽命與可靠性。中國(guó)電渣軸承鋼不僅質(zhì)量低,而且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸,未來(lái)中國(guó)需要開(kāi)發(fā)超高純、細(xì)質(zhì)化、均勻化與質(zhì)量穩(wěn)定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用的電渣軸承鋼。




(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(lái)提高鋼的強(qiáng)度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經(jīng)過(guò)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。




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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(dòng)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(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。




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