特殊钢的特点有哪些 特种钢的防锈性能与其具有的性质相关性分析

一、特殊钢的特点有哪些

特殊钢具有高纯度、高均匀性、超细组织和高精度等特点：

1、高纯度

有针对性降低钢中气体、夹杂物（含低熔点金属夹杂物）的含量。钢的纯度提高到一定限度，不但可以大幅度提高钢的原有性能，还可以赋予钢以新的性能。例如轴承钢中的氧含量从30×10-6降低到5×10-6，则轴承寿命提高30倍。通用奥氏体不锈钢中的磷降低到3×10-6则对应力腐蚀免疫。20世纪末大生产所能达到的钢的纯度水平（10）为：氢≤1、氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。

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；对合金元素精确控制水平为碳、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。

二、特种钢的防锈性能与其具有的性质相关性分析

1、高硬度的特种钢

特种钢经过特殊加工和热处理后，其硬度大大提高。高硬度的特种钢具有非常好的抗磨损性能和耐腐蚀性能。当特种钢表面被磨损、划伤或者其他因素引起表面薄层损坏时，表面的氧化膜会很快重新生长，从而形成一种超硬的保护层，达到防锈作用。

2、高耐蚀性的特种钢

特种钢中常出现耐酸、耐盐雾、耐碱等性质。特种钢中添加了元素，如铬、钼、镍等，使得其表面形成了一层致密的氧化膜，这种氧化膜可以保护特种钢表面不受到空气、水分子等外界物质的侵蚀和腐蚀，从而达到防锈的作用。

3、高温度和高压强度的特种钢

特种钢中添加了多种合金元素，使得其具有很好的高温和高压强度。在高温和高压的环境下，特种钢能够保持表面没有氧化和变质的情况，从而达到防锈作用。

综上所述，特种钢不易生锈是因为它具有高硬度、高耐蚀性、高温度和高压强度等特殊物理和化学性质。这些性质共同作用，形成了一种非常有效的防锈机制，从而保护了特种钢的表面不被氧化和侵蚀。