高速工具鋼是高碳高合金工具鋼,鋼中含碳量Wc為0.7%-1.4%,鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素,如鎢、鉬、鉻、釩。
高速工具鋼具有高的紅硬性,在高速切削的條件下,溫度高達500-600℃硬度也不降低,從而保證良好的切削性能。
(2)彈簧鋼
彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等。
碳素彈簧鋼即含碳量Wc在0.6%~0.9%范圍內的優(yōu)質碳素結構鋼(包括正常和較高含錳量的)。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種,它們的含碳量稍低,主要靠增加硅含量WSi(1.3%~2.8%)提高性能;另外還有鉻、鎢、釩的合金彈簧鋼。結合我國資源,并根據(jù)汽車、拖拉機設計新技術的要求,研制出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種,延長了彈簧的使用壽命,提高了彈簧質量。
鐵路或公路橋梁承受車輛的沖擊載荷,橋梁鋼要求有一定的強度、韌性和良好的抗疲勞性能,并且對鋼材的表面質量要求較高。橋梁鋼常采用堿性平爐鎮(zhèn)靜鋼,成功地采用了普通低合金鋼如16錳、15錳釩氮等。
日常生活用鋼
(1)鍋爐鋼
鍋爐鋼主要指用來制造過熱器、主蒸氣管和鍋爐火室受熱面用的材料。對鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高溫強度和耐堿性腐蝕、耐氧化等。常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮(zhèn)靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼,含碳量Wc在0.16%~0.26%范圍內。制造高壓鍋爐時則應用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。也采用普通低合金鋼建造鍋爐,如12錳、15錳釩、18錳鉬鈮等。
已廣泛采用普通低合金鋼鋼軌,如高硅軌、中錳軌、含銅軌、含鈦軌等。普通低合金鋼軌比碳素鋼軌耐磨、耐腐蝕,使用壽命有很大提高。
(2)造船用鋼
造船用鋼是指用于制造海船和大型內河船體結構的鋼。由于船體結構一般采用焊接方法制造,所以要求造船鋼有較好的焊接性能。此外,還要求有一定的強度、韌性和一定的耐低溫及腐蝕性能。過去主要采用低碳鋼作為造船用鋼。已大量采用普通低合金鋼,已有的鋼種如12錳船、16錳船、15錳釩船等鋼種。這些鋼種有強度高、韌性好、容易加工和焊接、耐海水腐蝕等綜合特性,可成功地用來制造萬噸遠洋巨輪
(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,其生產(chǎn)成本低,原料來源易取得,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,用來制造各種刃具、模具、量具。
但這類鋼的紅硬性差,即當工作溫度大于250℃時,鋼的硬度和耐磨性就會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。
優(yōu)質結構鋼
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日本NSK與NTN軸承公司分別開發(fā)了表面奧氏體強化技術,即通過增加表層奧氏體含量,開發(fā)出了TF軸承和WTF軸承,從而將軸承的壽命提高了6-10倍。
未來中國軸承鋼的研發(fā)方向主要體現(xiàn)在四個方面:
一是經(jīng)濟潔凈度:在考慮經(jīng)濟性的前提下,進一步提高鋼的潔凈度,降低鋼中的氧和鈦含量,達到軸承鋼中的氧與鈦的質量分數(shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平,減小鋼中夾雜物的含量與尺寸,提高分布均勻性。
二是組織細化與均勻化:通過合金化設計與控軋控冷工藝的應用,進一步提高夾雜物與碳化物的均勻性,降低和網(wǎng)狀和帶狀碳化物,降低平均尺寸與 顆粒尺寸,達到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目標;進一步提高基體組織的晶粒度,使軸承鋼的晶粒尺寸進一步細化。