特殊性能钢简介
特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种
特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。
其与普通钢相比具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
因其性能特殊，决定了它在国民经济及军事工业中占有极其重要的地位。
因此，在生产制造特殊钢时，就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织和性能。
特殊钢的定义在国际上没有明确规定，各国特殊钢的统计分类不完全相同。
我国特殊钢定义与日本、欧洲相近，包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢（碳素弹簧钢和合金弹簧钢）、耐热钢和不锈钢。
由于高温合金与精密合金在特殊钢厂生产，也将这两种合金纳入特殊钢的行列之中统计[1]。
在特殊钢领域，除优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢外，其余均为合金钢，合金钢约占特殊钢的70％。
目前，世界上特殊钢有近2 000个牌号、约50 000个品种规格、数百个检验标准。
随着科学技术的发展，对特殊钢产量及品种的需要日益扩大，对质量的要求也越来越严格、苛刻。
近年来，围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率，降低特殊钢成本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。
特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]：1）电炉流程（即短流程）：电炉—二次精炼—xx—轧制。
2）转炉流程（长流程）：高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—xx—轧制。
3）特种冶金：特种冶炼（如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等）—锻造或轧制。
这里要指出的是有些钢种的生产至今还必须走模铸—开坯—轧制或锻造的工艺流程。
因早期特殊钢主要采用电弧炉工艺冶炼，习惯上形成了特殊钢一定要用电炉冶炼，特殊钢厂就是电炉钢厂。
而客观事实上也的确存在电炉只有生产特殊钢才可以有好的经济效益，特殊钢只能由电炉冶炼。
这主要是由于早期电炉炼钢的特点和特殊钢本身的性质所决定的：1）电炉用废钢中有可利用的合金元素；2）电炉炼钢是靠电弧进行加热的，其温度远远超过2 000℃，且钢水温度可长时间地精确控制，这样电炉炼钢在难熔合金冶炼、合金化成分及工艺柔性等方面较转炉炼钢有无比的优越性；3）不足是炼钢周期长，生产效率低，成本高（废钢、电价昂贵），炉容小，易增碳、吸氮等。
弹簧钢成分
弹簧钢成分简介弹簧钢是用于制造弹簧的一种特殊钢材。
它具有优异的弹性和抗疲劳性能，能够承受长时间的重复变形而不断裂。
弹簧钢的成分是其重要的决定因素之一，不同的成分可以使得弹簧钢展现出不同的性能特点。
一、碳含量弹簧钢中的碳含量通常控制在0.45%~0.85%之间。
碳是弹簧钢中最重要的合金元素之一，它可以提高钢材的强度和硬度。
较高的碳含量会使钢材具有更高的强度，但也会降低其可塑性和韧性。
同时，碳元素还能促进钢材的回火效果，对减小内应力具有重要作用。
二、硅含量硅是弹簧钢的另一个重要元素，它可以提高钢材的耐磨性、耐蚀性和高温稳定性。
适量的硅含量能够改善钢材的冷加工性能和热加工性能，使其更容易加工成所需形状。
三、锰含量锰是弹簧钢中的常见合金元素之一，它可以提高钢材的强度和硬度，并改善其塑性和可焊性。
合适的锰含量可以增加钢材的抗冲击性和耐磨性，使其更适合用于弹簧制造。
四、硬化元素弹簧钢常用的硬化元素包括钼、铬、镍等。
这些元素可以通过固溶强化、析出硬化和固溶析出强化等方式，使钢材的强度、硬度和耐腐蚀性得到提高。
硬化元素的添加通常会增加钢材的成本，但也能使得弹簧钢具有更好的性能和使用寿命。
五、其他合金元素除了上述常见的成分外，弹簧钢中还可能包含少量的其他合金元素，如磷、硫等。
它们的加入通常是为了改善钢材的加工性能、热处理性能或特殊性能，以满足特定的使用要求。
总结弹簧钢的成分直接影响着其机械性能、物理性能和化学性能。
恰当的成分配比可以使弹簧钢具有优异的弹性、抗疲劳性和耐蚀性等特点。
不同的成分组合会使得弹簧钢表现出不同的性能特点，因此，在选择弹簧钢材时，需根据实际应用条件和要求进行综合考虑。
Markdown文本如下所示：# 弹簧钢成分## 简介弹簧钢是用于制造弹簧的一种特殊钢材。
它具有优异的弹性和抗疲劳性能，能够承受长时间的重复变形而不断裂。
弹簧钢的成分是其重要的决定因素之一，不同的成分可以使得弹簧钢展现出不同的性能特点。
特殊性能钢讲解
特殊性能钢
1.定义
特殊性能钢是具有特殊物理,化学性能的钢,能用 来制造要求具有一定力学性能，还要求具有特 殊性能的零件
2.分类
不锈耐酸钢
特殊性能钢： 耐热钢
耐磨钢
3.特殊性能钢牌号
平均碳的质 量的千分数
合金元素平均 质量的百分数
1):特殊性能钢牌号规则：数字+合金元素符号+数字 如2Cr13,1Cr13,1Cr17 说明：Wc>1%时，不标数字；合金元素含量＜ 1.5%,牌号中只标明元素符号,不标含量 1Cr13 表示平均含碳0.1% Cr含量13%的不锈钢 2Cr13 表示平均含碳0.2% Cr含量13%的不锈钢 2)、但如果含碳量≤0.03%及0.03% ≤ Wc≤0.08%时，在钢 号前分别定拟“00”及“0”表示。
2)分类:
按组织状态分
按成分分
马氏体不锈钢
铬不锈钢
铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢
镍铬不锈钢 铬锰氮不锈钢
3)马氏体不锈钢:
①定义常:用马氏体不锈钢的含碳量为0.1%-0.45%,含 铬量为12%-14%,属铬不锈钢
②常见牌常号见: 的牌号有1Cr13 、2Cr13 、3Cr13 、 4Cr13,9Cr18,随着钢中含碳量增加、钢的强度、硬 度、耐磨性提高、但耐腐蚀性降低
⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等
⑦不具有磁性或者弱磁性
表1 常用不锈钢的特性和应用
类别 序号 牌号
特性和应用
马氏体 不锈钢
铁素体 不锈钢
奥氏体 不锈钢
1
1Cr1
用于汽轮机片及高应力部件之良好的 不锈耐热钢
2 3
3 2Cr1
3 3Cr1
3
淬火状态下硬度高,耐腐蚀性良好， 用于汽轮机叶片
特殊性能钢.
特殊性能钢 是 指具有Fra bibliotek特殊物理、化学性能
的钢。 特 殊 性 能 钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢
特殊性能钢
牌号的表示方法
特殊性能钢牌号表示方法与合金工具钢基本相同！
如9Cr18 不锈钢、耐热钢在含碳量很低时表示方法有所不同。 w(C) ≤0.03%，在最前面用“00”表示， w(C) ≤0.08%，在最前面用“0”表示
耐磨钢 是指在冲击载荷作用下发
生冲击硬化的高锰钢。
只有ZGMn13一个钢号.
高锰钢 高锰钢铸件
成分特点
⑴ 高碳：1.0~1.3%C
以保持高耐磨性。
⑵ 高锰：11~14%Mn 以
保证形成奥氏体组织。
00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni9
耐磨钢铸造成型后使用，牌号前一般加“ ZG”，
“ZG+元素符号+数字….. ”
百分之一为单位
ZGMn13-1
不锈钢
某些在大气和一般介质中具有较高化学稳定性的钢 金属腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀
金属中不同相由于其电极电位不同 而在电解质溶液中形成原电池，并 在腐蚀过程中有微电流产生
常用的防护措施：
形成钝化膜保护金属 获得单相组织，避免形成原电池 提高基体电极电位，减小电极电位差
汽轮机叶片
耐热钢
耐热钢是指具有良好的高温抗 氧化性和高温强度的钢。 性能要求 1.高的抗氧化性： 指钢在高温下对氧化作用 的抗力。 2.高的热强性 热强性是指金属在高温下 的强度.
航空发动机 汽轮机叶片
了解特殊性能钢
1）同学们大家好，本节课我们来了解特殊性能钢2）我将从特殊性能钢的概述和分类、常用的不锈钢、耐热钢、耐磨钢来进行介绍3）（1）特殊性能钢有特殊的物理或化学性能，用来制造具有一定力学性能和特殊性能的零件。
（2）特殊性能钢种类很多，机械制造中主要使用不锈钢、耐热钢和耐磨钢。
4）在生活中的铁器是很容易生锈的，比如收割水稻、小麦的镰刀等，那么用制造镰刀的材料去加工成医疗器械可以吗？当然不可以，因为这种材料的医疗器械易生锈，给病人使用以后，患处很容易造成感染，所以医疗行业，食品工业等都需要用不锈钢进行制造相关工具和设备。
不锈钢是耐空气、蒸汽、水等介质的腐蚀，常用的不锈钢可以分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。
下面先来学习铬不锈钢5）钢中的铬使钢具有良好的耐蚀性，而碳保证钢具有适当的强度。
常用铬不锈钢的牌号有12Cr13、20Cr13、30Cr13和40Cr13等。
随着钢中含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，而钢的韧性和耐蚀性则下降。
6）12Cr13钢和20Cr13钢具有良好的抗大气、海水、蒸汽等介质腐蚀的能力，塑性和韧性好，适用于制造在腐蚀条件下工作及受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀门等。
7）30Cr13钢和40Cr13钢经过热处理后硬度较高，用于制造弹簧、轴承、阀座、阀门、医疗器械及在弱腐蚀条件下工作且要求有高强度的零件。
8）通过刚才的学习，大家不难看出铬不锈钢12Cr13和20Cr13抵抗大气、海水、蒸汽等介质的腐蚀，塑性和韧性好，适用于制造在腐蚀条件下工作及受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀门等铬不锈钢30Cr13和40Cr13经过热处理后硬度较高，用于制造弹簧、轴承、阀座、阀门、医疗器械及在弱腐蚀条件下工作且要求有高强度的零件，其中我们常接触到的就是弹簧，下面我们来学习一下与我们日常生活接触更加密切的不锈钢，铬镍不锈钢，铬镍不锈钢相对于铬不锈钢来说添加了镍元素，镍是优良的耐腐蚀材料，能使钢材易成型，而且不易脆化9）常用的镍铬不锈钢牌号有06Cr19Ni10、12Cr18Ni9等，其中06Cr19Ni10就是我们生活中常用的304不锈钢，比如生活中常用的的不锈钢保温杯，不锈钢水壶，不锈钢电饭煲内胆等厨具，不锈钢刀、叉等餐具，包括现在比较流行的不锈钢冰块等等有很多很多。
钢的分类
钢的分类钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。
钢是经济建设中极为重要的金属材料。
钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。
碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。
碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。
因此，碳钢获得了广泛的应用。
但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。
合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素）而得到的多元合金。
与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。
由于钢材品种繁多，为了便于生产、保管、选用与研究，必须对钢材加以分类。
按钢材的用途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类：一．按用途分类按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
结构钢：1.用作各种机器零件的钢。
它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。
2．用作工程结构的钢。
它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。
工具钢：用来制造各种工具的钢。
根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。
特殊性能钢：是具有特殊物理化学性能的钢。
可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
二．按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳钢（含碳量≥0.6%）。
合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）；中合金钢（合金元素总含量=5%--10%）；高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
此外，根据钢中所含主要合金元素种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。
三．按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；优质钢（磷、硫含量均≤0.040%）；高级优质钢（含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%）。
特殊性能钢
0.17～0.37
0.40～0.70
0.80～1.10 0.30～0.60 1.50～1.80
Mo 0.40～0.55
Mo 0.25～0.35 V 0.15～0.30
Mo 0.25～0.35 V 0.15～0.30
淬火：900，空 回火：650，空
淬火：970，空 回火：750，空
淬火：奥氏体不锈钢的基础上加入了W，Mo，V，Ti，Nb， Al等合金元素。合金加入总量超过10%，具有较高的热强性和抗氧化性，较 高的塑性和冲击韧性，良好的可焊性和冷成形性。其主要用于制造工作温度 在600～850℃间的高压锅炉过热器、汽轮机叶片、叶轮、发动机气阀等零件， 常用牌号有07Cr19Ni11Ti，45Cr14Ni14W2Mo等。 常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途如表6-16所示。
3 化学成分
为了提高耐热钢的抗氧化性能，加入有Cr，Si和Al等合金元素，可在钢的表面形成完整 稳定的氧化物保护膜。为提高耐热钢的热强性，加入Ti，Nb，V，W，Mo，Ni等合金元素。
4 常用耐热钢
耐热钢按性能和用途的不同，可分为抗氧化钢和热强钢。
1）抗氧化钢
在高温下有较好的抗氧化性且有一定强度的钢种称为抗氧化钢。其多用来制造
010～1
150，焊制N造iC深r 钢冲的零件焊、 芯
制造耐硝酸、
固溶处理：1 010～1 150，有 机 酸 、 盐 、
快冷
碱溶液腐蚀的
设备
制造焊芯、抗
固溶处理：925～1 快冷
150，
磁仪表、医疗 器械、耐酸容 器、输送管道
等
1）马氏体不锈钢
马 氏 体 不 锈 钢 属 于 铬 不 锈 钢 ， 通 常 称 为 Cr13 型 不 锈 钢 。 其 碳 质 量 分 数 ωC 为
特殊性能钢介绍
分类
按用途分类
特殊性能钢按用途可分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。
按合金元素分类
特殊性能钢按合金元素可分为铬钢、镍钢、钛钢、钨钢等。
按制造工艺分类
特殊性能钢按制造工艺可分为铸造钢、锻造钢、热处理钢等。
02 高强度钢
特点
高强度
高强度钢具有较高的抗拉 强度和屈服点，能够承受
较大的压力和应力。
轻量化
等部件。
建筑领域
高强度钢用于制造桥梁、高层 建筑、钢结构房屋等建筑结构
。
石油化工
高强度钢用于制造压力容器、 管道、储罐等石油化工设备。
航空航天
高强度钢在航空航天领域中用 于制造飞机机身、起落架等关
键部件。
生产工艺
冶炼
高强度钢的冶炼通常采用电炉 或转炉熔炼，加入适量的合金 元素以提高钢材的力学性能。
良好的加工性能
不锈钢易于切割、焊接和成型，且在 加工过程中不易产生裂纹。
高强度和韧性
不锈钢具有较高的强度和韧性，能够 承受较大的压力和冲击力。
美观耐用
不锈钢表面光滑、不易生锈，具有良 好的耐久性和美观性。
应用领域
建筑业
不锈钢广泛应用于建筑物的门窗、 栏杆、屋顶等部位，其高强度和 耐腐蚀性能使建筑物更加安全可 靠。
按组织结构分类
不锈钢可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等，不 同组织结构的不锈钢具有不同的机械性能和耐腐蚀性能。
按用途分类
不锈钢可分为食品级不锈钢、工业级不锈钢等，不同用途的不锈钢 在生产过程中有不同的质量要求和标准。
04 耐热钢
特点
高温强度
耐热钢在高温下仍能保持较高的强度和硬度， 具有良好的抗蠕变性能。
特种钢材简介
特种钢材简介毋庸置疑，钢铁工业为制造各种机械设备提供最基本的材料，属于基础材料工业的范畴。
钢铁还可以直接为人民的日常生活服务，如为运输业、建筑业及民用品提供基本材料。
故在一定意义上说，一个国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经济发达的程度。
衡量钢铁工业的水平应考察其产量（人均年占有钢的数量）、质量、品种、经济效益及劳动生产率等各方面。
纵观当今世界各国，所有发达国家无—不是具有相当发达的钢铁工业。
其中，新型特种钢材的发展更关乎一个国家许多支柱产业的发展，比如汽车制造，军工产业，机床、建筑产业等的发展。
特种钢材有别于传统钢材，它主要由合金形式构成，普遍具有很好的抗氧化、耐腐蚀、耐高温等特性，可在极为苛刻的环境下使用。
多用于特殊行业。
1.主要产品分类及应用1.1耐热钢系列1.1.1 310SS31008310S是奥氏体铬镍不锈钢具有很好的抗氧化性、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，310S拥有好得多蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。
主要用途适于制作各种炉用构件、最高温度1300℃，连续使用温度1150℃。
如炉用材料，汽车净化装置用材料等。
1.1.2 800N8800镍一铁一铬合金抗高温氧化、高温起皮和高温碳化，合金的镍含量32%，足以抵抗氯化物应力腐蚀和由6沉淀相造成的合金脆化，同时合金具有优秀的抗均匀腐蚀能力。
AL-800合金的使用温度在590℃左右；AL-800H、AL-800A合金的使用温度可达590℃以上，在高温下还具有良好的抗蠕变和应力断裂性能。
主要用途：加热炉及相关的加热设备，如石油化工产品深加工设备、分解管；核工业和发电厂的过热蒸汽处理管和部件；石油、化工、食品纸浆和造纸等行业。
1.1.3 600N06600属镍铬系镍基合金，非磁性。
主要用于抗高温耐大气腐蚀，在大气中可用至1093℃。
由于该合金为镍基合金，故耐应力腐蚀，大量应用于核反应器的冷却系统中。
主要用途：核反应堆冷却系统、加热炉膛、渗碳筐及紧固件、热处理夹具。
特种钢分类
特种钢分类特种钢是一类优质钢材，具有特殊的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
根据其用途和性质的不同，特种钢可以分为几个不同的分类。
1. 不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性能强的特种钢，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、高温强度等特点，因此被广泛应用于制造化工设备、航空航天器材、医疗器械等领域。
2. 工具钢工具钢是一种用于制造切削工具、模具和工具的特种钢。
工具钢具有优异的硬度、强度和耐磨性，能够承受高温、高压力和重负荷。
常见的工具钢包括高速钢、冷作模具钢、热作模具钢等。
3. 高速钢高速钢是一种用于制造切削工具的特种钢，具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性。
高速钢主要用于制造刀具、刀片、钻头等，广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业。
4. 耐热钢耐热钢是一种能够在高温环境下保持良好力学性能和耐蚀性的特种钢。
耐热钢主要由铬、镍、钼等合金元素组成，能够耐受高温、高压力和氧化侵蚀。
耐热钢广泛应用于石油化工、电力、核能等领域。
5. 弹簧钢弹簧钢是一种用于制造弹簧的特种钢，具有良好的弹性和耐疲劳性能。
弹簧钢主要由碳素、硅、锰等元素组成，能够在长期反复加载下保持弹性。
弹簧钢广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
6. 高强度钢高强度钢是一种具有较高强度和良好塑性的特种钢。
高强度钢主要由碳素、锰、硅等元素组成，能够在承受高压力和冲击负荷时保持稳定性能。
高强度钢广泛应用于桥梁、建筑、汽车制造等领域。
7. 超合金超合金是一种具有优异耐热性能和高强度的特种钢。
超合金主要由镍、钼、钛等合金元素组成，能够在极端温度和恶劣环境下保持稳定性能。
超合金广泛应用于航空航天、航空发动机、核能等领域。
特种钢的分类还有很多，如耐蚀钢、电工钢、冷变形钢等，每种特种钢都具有特定的用途和性能。
随着科技的发展和工业的进步，特种钢在各个领域的应用也在不断扩大。
不同种类的特种钢在材料的选择、加工工艺和使用方式上都有所差异，因此在实际应用中需要根据具体需求选择适合的特种钢材料。
特殊性能钢
特殊性能钢
图1-16 片状珠光体电化学腐蚀示意图
特殊性能钢
为了提高钢的耐蚀性，主要采取以下措施。
（1）在钢中加入大量的合金元素(常用铅)，使金属表面形成 一层致密的氧化膜(又称为钝化膜，如Cr2O3等)，使钢与外界隔绝 而不进一步氧化。
（2）在钢中加入大量合金元素(如Cr等)，使钢基体(铁素体、 奥氏体、马氏体)的电极电位提高，从而提高其抵抗电化学腐蚀的 能力。如铁素体中溶解11.7%的铬时，其电极电位由－0.56 V提高 到+0.2 V，如图1-17所示。
特殊性能钢
2. 耐热钢
在航空、航天、火力电站、化工等部门中，许多零件 在高温下使用，要求具有耐热性。所谓耐热性，是指材料 在高温下兼有抗氧化与高温强度的综合性能。具有良好耐 热性的钢称为耐热钢，它包括抗氧化钢与热强钢两类。抗 氧化钢是指在高温下有较好抗氧化能力，并有一定强度的 钢（又称为不起皮钢）；热强钢是在高温下有良好抗氧化 能力并具有较高的高温强度的钢。
特殊性能钢
（2）马氏体不锈钢。马氏体不锈钢中含碳量比铁素体不锈 钢高，淬火后能得到马氏体，故称马氏体不锈钢。随着钢中含碳 量的增加，耐腐蚀性降低。马氏体不锈钢的耐蚀性、塑性、焊接 性均比奥氏体、铁素体不锈钢低，不过它具有较好的力学性能， 所以应用广泛。典型马氏体不锈钢有Cr13型和7Cr18型两种。
特殊性能钢
图1-17 铁铬合金电极电位与含铬量的关系
特殊性能钢
（3）加入大量铬或铬镍合金元素，使钢能形成单相的铁 素体或奥氏体组织。以免形成两相电极电位不同的组织，从而 显著提高耐蚀性。加入Mn及N也有类似作用，形成单相组织。
特殊性能钢
2）常用不锈钢
常用不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢、铬镍不锈 钢、铬锰不锈钢等。按金相组织特点则可分为马氏体不 锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢三种类型。
特殊性能钢
5):奥氏体不锈钢
④常见牌号: 0Cr18Ni9(304)、1Cr18Ni9(302) 、 0Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Ti 、0Cr17Ni12Mo2(316) ⑤性能特点：含C量在0.1%以下，，比马氏体不锈钢的耐蚀 性好，好的冷变形性能，有好的韧性，焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等
1 2 3
铁素体 不锈钢 奥氏体 不锈钢
1 2 1
1Cr18Ni9 经冷加工有高的强度，用于建筑用装饰部件
2
0Cr18Ni
用于食品用设备，一般化工设备，原子 能工业用设备
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5.耐磨钢
1)定义:耐磨钢是在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢
2)性能:高硬度、耐磨性、韧性,耐磨钢极易加工硬化,切削加工 困难,一般采用铸造成型 3)用途及性能要求 用于承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带、挖掘机铲斗、 破碎机腭板和铁轨分道叉等。要有很高的耐磨性和韧性。典型的 牌号是ZGMn13 挖掘机 铁路道岔
(3) 高热硬性（红硬性）
钢在高温下保持高硬度的能力。 (4) 足够的塑性和韧性 折断和崩刃。 防止刃具受冲击震动时
W18Cr4V的热硬性
T12、9SiCr、W18Cr4V的硬度与温度的关系
W18Cr4V热硬性好，在600 ℃仍保持 650HV(56HRC)的高硬度。
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2、合金模具钢
1). 冷作模具钢
耐热钢
耐磨钢
特殊性能钢
1.定义 特殊性能钢是具有特殊物理,化学性能的钢,能用 来制造要求具有一定力学性能，还要求具有特 殊性能的零件 2.分类 不锈耐酸钢 耐热钢 耐磨钢
特殊性能钢：
3.特殊性能钢牌号
平均碳的质 量的千分数
合金工具钢- 特殊性能钢
0.85 0.95
0.90 1.05 0.80 0.95
•（1）以9SiCr为例介绍低合金刃具钢：
⑴含碳量：Wc＝0.85～0.95％，保证高硬度和高耐磨性；
⑵合金元素的作用：提高淬透性及钢的强度，提高回火 稳定性，使之具有一定的红热性； ⑶应用：板牙、丝锥 ⑷热处理工艺：
•球化退火：球化温度：800~810℃；
表6-16 常用低合金刃具钢的牌号、化学成分和力学性能 化学成分（%） 钢号 淬火钢 的硬度 HRC ≥62 ≥62 ≥62
C
9CrSi CrWMn 9Cr2
Mn 0.3 0.6
0.8 1.1 ≤0.4
Si 1.2 1.6
≤0.4 ≤0.4
Cr 0.9 1.25
0.9 1.2 1.3 1.7
W
-1.2 1.6 --
超过250℃时，硬度才低于60HRC；由于W的作用，钢中碳
化物比较多而容易形成网状。 适于制作截面较大、要求耐磨、淬火变形小的刃具，如拉
刀、长丝锥等，也可制作量具及形状较复杂的高精度冲模。
③Cr2 即GCr15钢，只在对非金属夹杂物要求不严格
时，制作切削工具、量具及冷轧辊等。 ④ CrW5 钢由于加入了较多的钨，形成 M6C 型碳化物。 在 820℃淬火温度溶于奥氏体中量少，淬透性低；需 要水淬，淬火后剩余碳化物多，回火后硬度
0.40 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40 0.40
0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
(摘自GB/T1298-1986)
用途
冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。
热处理：球化退火；淬火 + 低温回 火
特殊性能钢
• •
Cr的影响
失重
电 极 电 位
电极电位
失 重
12.5%
Cr含量
（二）常用不锈钢及其热处理
① ② ③ ④ ⑤
M型不锈钢 F型不锈钢 A型不锈钢 A－F型不锈钢 沉淀硬化型不锈钢
1. M型不锈钢
淬透性好，空冷时可形成M； 合金元素单一，在氧化性介 质中（如大气、水蒸气、氧 化性酸）有较好的耐蚀性。 且耐蚀性还随着含碳量的增 加而降低。
（三）镍基耐蚀合金
在自然环境或一定工业介质 中具有耐腐蚀性能的合金称耐蚀 合金。广泛应用于石油、化工等 领域。
1) 成分及性能特点
• 低碳高合金 wC=0.03～0.2%， • wMe=30～48% Me: Cu、Cr、Fe、Mn、Mo、 Nb 、 Ti Cu、Fe、Mn溶于Ni中，形成单相固溶体 组织，减轻电化学腐蚀；Cr提高电极电位， 形成Cr2O3保护层；Mo、 Nb 、 Ti形成稳定 碳化物NbC 、TiC，和金属间化合物Ni3Mo 、 Ni3Ti 、 Ni3Nb。
不仅仅有高的耐腐蚀性， 还有高的塑性，低温韧性，加 工硬化能力与良好的焊接性。 广泛应用于制造硝酸、有机酸、 盐、碱等工业中的机械零件及 构件。
1) 成分及性能特点
wC＜0.12%， wCr=17～25%， WNi=8～29% Ni扩大A，Cr提高电极电位， A不锈钢的耐蚀性比M不锈钢有进 一步的提高
4.4 特殊性能钢 特殊性能钢是指具有特殊 物理、化学、力学性能的钢种。 • 不锈钢 • 耐热钢 • 低温钢 • 耐磨钢
一、不锈钢及镍基耐蚀合金
在自然环境或一定工业介 质中具有耐腐蚀性能的钢称不锈 钢。广泛应用于石油、化工等领 域。
（一）成分及性能特点
特种钢材研究报告
特种钢材研究报告
特种钢材是指具有特殊性能、用途或配合要求的钢材。
它们的性能往往超越了一般钢材的范围，同时也不同于其他同类特种材料。
这些特殊的性能包括高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、耐热、耐磨等性能。
由于这些特点，特种钢材被广泛应用于许多领域，如航空航天、汽车、船舶、核能工程等。
特种钢材的研究主要涉及制备工艺、结构设计和性能评价等方面。
钢材的制备工艺是影响钢材性能的关键因素之一。
比如，通过控制钢的冷却速率可以改变钢材的相组成、微观结构和硬度等性能；通过添加合适的合金元素可以提高钢材的强度和耐腐蚀性能等。
此外，钢材的结构设计也是影响其性能的重要因素之一。
在设计过程中需要考虑到运用环境、所需强度等情况，以使钢材的性能完全符合使用要求。
除此之外，评价特种钢材的性能也是特种钢材研究的重要内容之一。
对于不同的特种钢材有不同的性能评价方法，常用的测试方法包括拉伸测试、冲击测试、硬度测试、疲劳测试等。
在特种钢材的研究中，有一些重要的研究方向需加强研究，而这些方向也是相关领域的研究者们亟待解决的问题。
其中，一些值得重点关注的方向包括：
1.高强度和高韧性特种钢材的研究和应用。
2.高温和耐热特种钢材的研究和应用。
3.高耐磨特种钢材的研究和应用。
4.新型特种钢材的研究和应用。
总之，特种钢材的研究对于提高钢材的性能、降低生产成本、增加钢材的使用寿命都具有巨大的意义。
未来在这一领域的研究方向也将继续拓展，各种新型特种钢材的制备和应用也将不断涌现。
特殊性能钢介绍.
特殊性能钢是指以某些特殊物理、化学或 力学性能为主的钢种，其类型很多，在工程上 常用的主要有:
※不锈钢 ※耐热钢 ※耐磨钢
一、不锈钢
不锈钢通常是不锈钢（耐大气、蒸汽和水等 弱腐蚀介质腐蚀的钢）和耐酸钢（耐酸、碱、 盐等强腐蚀介质腐蚀的钢）的统称，全称不锈 耐酸钢。
广泛用于化工、石油、卫生、食品、建筑、 航空、原子能等行业。
马氏体不锈钢
马 氏 体 不 锈 钢 ： 碳 0.1%～1.0%， 铬 12%～18%。 此 类 钢只在氧化性介质中(如大气、海水、氧化性酸)耐蚀， 而在非氧化性介质中(如盐酸、碱溶液等)耐蚀性很低； 钢的耐蚀性随铬含量的降低和碳含量的增加而降低， 钢的强度、硬度和耐磨性则随碳的增加而改善。
常见的有：低、中碳的Cr13型（如1Cr13、2Cr13、 3Cr13、4Cr13）和高碳的Cr18型（如9Cr18、9Cr18MoV 等）。
化学腐蚀
❖ 化学腐蚀是材料与介质之间发生化学反 应而引起的腐蚀，在作用过程中没有电 流（电荷的定向流动），主要包括
➢干燥气体(表面上没有湿气冷凝)中腐蚀，如 轧钢时的氧化、内燃机活塞氧化等；
➢非电解质溶液中的腐蚀，这是指金属在不导 电的液体中发生的腐蚀,例如金属在有机液体 (如酒精、石油制品等)中的腐蚀。
②微量稀土(RE)元素如钇(Y)、镧(La)等，能防止高温 晶界的优先氧化，明显改善耐热钢的抗氧化性。
③金属表面渗Cr、Al、Si也有效提高钢抗氧化性。
抗氧化钢
抗氧化钢用于工业炉的构件、炉底板、炉罐等. F型是在F型不锈钢基础上发展形成。 A型抗氧化钢是在A不锈钢基础上发展起来的。 A型抗氧化钢目前主要有铬-镍系和铬-锰-氮系。铬 -锰-氮系奥氏体型抗氧化钢在950℃以下有较 好的抗氧化性，且有较高的高温强度，工艺性不如 铬-镍系抗氧化钢。低镍奥氏体抗氧化钢，使用比较 多的有ZG4Cr22Ni4N和 ZG3Cr24Ni7N钢，经济.
实验十 特殊性能钢的组织观察与检验
实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1．观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。
2．了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。
3．了解相关检验方法和标准检验技术。
二、实验原理特殊性能钢是指加入了大量合金元素，使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢，根据它们的性能特点，可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等（一）耐磨钢传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。
高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量（约11％～14％）使Mn/C之比接近10/1，再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。
在承受载荷和严重摩擦作用下，使钢发生显着硬化。
载荷越大，硬化程度越高，耐磨性能好。
如在静载荷下使用，它的耐磨性反而不高，因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。
1、铸态组织由于机加工困难，一般铸造成型。
铸态组织应该为：奥氏体基体＋少量珠光体型共析组织＋大量分布在晶内和晶界上的碳化物。
（在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状；在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布，或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。
）碳化物较脆，一般不能直接使用。
2、热处理后的组织一般经过水韧处理。
水韧处理：将ZGMn13铸件加热到高温（1000～1100℃）保温一段时间，使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中，然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出，以获得均匀的单相奥氏体组织，这种处理称为水韧处理。
正常组织为过饱和的单相奥氏体，晶粒大小不均匀，也有少量均匀分布的粒状碳化物。
水韧处理后的碳化物有：未溶、析出、或过热碳化物。
3、铸造高锰钢的常见缺陷主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。
4、铸造高锰钢的金相检验标准按照GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准进行显微组织、碳化物、晶粒度和非金属夹杂物的评级。
niolox钢成分
niolox钢成分
摘要：
一、niolox 钢简介
1.niolox 钢的定义
2.niolox 钢的特点
二、niolox 钢的成分
1.主要成分
2.杂质元素
三、niolox 钢的性能
1.力学性能
2.耐腐蚀性能
四、niolox 钢的应用领域
1.航空航天
2.医疗器械
3.化工设备
正文：
iolox 钢是一种高强度、高耐磨性的不锈钢，具有优秀的耐腐蚀性能。
它的全称是镍基高温合金，是一种特殊合金钢，主要成分是镍、铬、钴、钼、钨等元素。
iolox 钢的主要成分镍、铬、钴等元素可以提高钢的热稳定性，使其在高温环境下具有良好的抗氧化性能。
同时，niolox 钢中的钼、钨等元素可以提高
钢的强度和硬度，使其具有高强度和高耐磨性。
在niolox 钢的成分中，杂质元素的控制也非常重要。
一般来说，niolox 钢中的杂质元素主要包括碳、氮、硫等。
这些杂质元素会影响niolox 钢的力学性能和耐腐蚀性能，因此，在生产过程中需要严格控制这些杂质元素的含量。
iolox 钢的力学性能主要包括强度、硬度、韧性等。
在高温环境下，niolox 钢仍然具有较高的强度和硬度，同时，也具有良好的韧性，使其能够承受较大的应力。
iolox 钢的耐腐蚀性能也是其重要的性能之一。
niolox 钢具有良好的耐腐蚀性能，可以抵抗大多数酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀。
由于niolox 钢具有优秀的力学性能和耐腐蚀性能，因此，它广泛应用于航空航天、医疗器械、化工设备等领域。
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特殊性能钢简介
特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。
其种类很多，机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。
一．不锈耐酸钢
不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。
能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。
而在一些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。
通常也将这两类钢统称为不锈钢。
一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢则一般都具有良好的耐蚀性能。
不锈钢的钢号前的数字表示平均含碳量的千分之几，合金元素仍以百分数表示。
当含碳量≤0.03％及≤0.08％者，在钢号前分别冠以“00”或“0”，例如不锈钢3Cr13的平均含碳量为0.3％、铬≈13％；0Cr13钢的平均含碳量≤0.08％、铬≈13％；00Cr18Ni10钢的平均含碳量≤0.03％、铬≈18％、镍≈10％
常用分类
1．马氏体不锈钢常用马氏体不锈钢含碳量为0.1--0.45％,含铬量为12--14％，属铬不锈钢。
随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性则下降。
为了提高耐蚀性及机械性能，这类钢最后热处理是淬火和回火。
它在空气中可淬硬，但一般仍用油冷。
这类钢多用于机械性能要求较高，而耐蚀性要求较低的零件。
如汽轮机叶片、各种泵的零件、弹簧、滚动轴承及一些医疗器械。
2．铁素体不锈钢常用含碳量低于0.15％, 含铬量为12--30％,也属于铬不锈钢。
其塑性、焊接性均较马氏体钢好。
这类钢广泛用于硝酸、氮肥、磷酸等化学工业中。
3．奥氏体不锈钢这是应用最广泛的不锈钢，属镍铬钢。
二．耐热钢
1．抗氧化钢（不起皮钢）一般钢铁在较高温度下（560℃以上）表面容易氧化，主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO，它较易剥落，最终导致零件破坏。
实际应用的抗氧化钢，大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。
和不锈钢一样，含碳量增多，会降低钢的抗氧化性。
故一般抗氧化钢为低碳钢。
2．热强钢金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下降；二是在再结晶温度以上，即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的增长而增大，最后导致金属破坏。
这种现象称为蠕变。
产生的原因是：在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在低温下起强化作用的因素逐渐减弱或消失。
热强钢采用的合金元素，如铬、镍、钼、钨、硅等，除具有提高高温强度的作用外，还可提高高温抗氧化性。
分类
A．珠光体钢：这类钢在350--600℃范围使用。
B．马氏体钢：这类钢在低于620℃范围内使用。
C．奥氏体钢：这类钢一般在600--700℃范围内使用。
三．耐磨钢
耐磨钢是指在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢。
它只有在强烈冲击与摩擦的作用下，才具有耐磨性，在一般机器工作条件下，它并不耐磨。
主要用于制造坦克、拖拉机的履带，挖掘机铲斗的斗齿以及防弹钢板、保险箱钢板、铁路道岔等。
由于高锰钢极易加工硬化，使切削加工困难，故大多数高锰钢零件是采用铸造成型的。