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对特殊钢尚无统一的定义和概念,一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分(合金化)、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。常见的特殊钢有碳素钢、结构钢、合金钢等。
与普通钢相比,特殊钢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。
与普通钢相比,特殊钢具有高纯度、高均匀性、超细组织和等特点:
(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。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)。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。
特殊钢概念编辑
对特殊钢尚无统一的概念和定义,要在特殊钢和普通钢间划分明确的界线更难。一般认为特殊钢是具有特殊成分、特殊生产工艺、具有特殊的组织和性能,能够满足特殊需要的钢类,即除了普通钢以外所有钢类都属于特殊钢。与普通钢比较,特殊钢具有更好的强韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
日本的特殊钢概念包括合金钢、中高碳钢和抗拉强度大于590MPa高强度钢,德、法与日本相似。美国的特殊钢包括不锈钢加合金钢(含碳工钢、中空钢和高强度低合金钢),但合金钢中的碳锰系除外。英国特殊钢的含义就是合金钢。前苏联对特殊钢的范畴没有明确的划分。中国特殊钢包括碳素结构钢、合金结构钢、碳素和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢、高速工具钢、耐热钢和不锈钢、高温合金和精密合金。
FT31
FT31,即抗磨损冷作模具钢,具有较高的淬透性,淬硬性,强韧性,耐磨性和淬火体积变形小等特点。
基本介绍
FT31。FT31高耐磨铬钢,高碳,高铬莱氏体钢,冷作模具钢..用来制造截面大,形状复杂,经受冲击力大,要求耐磨性高的冷作模具。冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具有钢,按其所制造具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢,碳质量分数在0.80%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其质量分数通常不大于5%。但对于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,高铬质量分数可达13%,并且为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等
特性
FT31高耐磨铬钢,高碳、高铬莱氏体钢,冷作模具钢。含有较高的碳(1.45%~2.3%和越12%铬,此外还含有少量的钼和钒,属于钢的铸态组织,与高速钢铸态组织相似,在晶体过程中兴奋大量的共晶网状太话务(其中碳化物含量为20%左右,共晶温度约为1150°C),这些碳化物都很硬、很脆,虽然锻造加工,碳化物有一定程度的破碎,但碳化物沿轧制方向呈带状、网状、块状、堆状分布,偏析程度随钢材直径增大而严重。
  该钢具有较高的淬透性、淬硬性、强韧性、耐磨性(比一般低合金工具钢高3~4倍)和淬火体积变形小等特点。
化学成分
碳 C :2.00-2.30
铬 Cr: 11.00-12.50
钼 Mo:≤0.35
硅 Si:≤0.40
磷 P:0.03
硫 S:0.03
钨 W:0.60-0.90
参考对应牌号
中国GB标准牌号FT31、德国DIN材料编号1.2436、德国DIN标准牌号x210Crw12、意⼤利UM标准牌号X215CrW121KU、西班⽛UNE标准牌号x21oCrW12、⽇本JlS标准牌号SKD2、奥地利标准牌号K107、瑞典⼀胜百(ASSAB) 标准牌号Xw5、瑞典SS标准牌号2710、英国BS标准牌号BS1。
热加规范
开始温度1150°c,终⽌温度850°C。
淬回规范
淬⽕温度960~980℃,油冷,回⽕温度(180±10) ℃
典型举例
⼴泛地⽤于制作截⾯⼤、形状复杂、经受冲击⼒太、要求耐磨性⾼的冷作模具, 如硅钢⽚冲模、纹滚丝模拉丝模等

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国产特殊钢:
A3、S45C、S50C、S55C、40Cr、5CrNiMo、1Cr13、2Cr13、3Cr17Mo、CrWMn
瑞典一胜百特殊钢:
718、718H、S136、S136H、XW-5、168、635、ASP-23、QR090、618HH
日本特殊钢:PDS3、PX55、PX88、SKH-9、DAC、FDAC、HPM38、HPM50、HPM7、SGT、SLD 、SKH-9
美国芬可乐特殊钢:
P20、P20HH、P20LQ、5052、6061、7075
德国撒斯特特殊钢:
1.2311、1.2083、1.2316、1.2316H、1.2510、1.2711、1.2738、1.2738H、1.2767
奥地利百禄特殊钢:M201等
W4,W6,3Cr2NiMo,2316,NAK80,15Ni3Mn,SLD8,YXM1,MH-51,HPM-Magic,PAK90,2379,2510,2311,2738,2083,2316,GEST80,2347,2344,2343,K340
D2、SKD12、Cr12MoV、SKD11、1.2379、Cr12、Cr12Mo1V1、DC53、DF-2、9CrWMn、SKS3、1.2510
K110、K460、W6Mo5Cr4V2、YK30、8407、4Cr5MoSiV1、H13、DH2F、SKD61、1.2344、1.2343、3Cr2W8V
W302、4Cr13、P20、718、3Cr13、M202、M238、M300、M310、NAK55、NAK80、S-STAR

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