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特钢虽然隶属于钢铁行业,但成分复杂多变、制备工艺技术要求高,决定了特钢产品的多样性,不同的品种因成分和工艺要求的不同而导致了性能上的巨大差异,进而在产品应用领域上有所区别;与此同时,生产工艺又带来了资金、技术等方面进入门槛的高低之分。
按用途分,特钢可以分为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工(模)具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢(碳素弹簧钢和合金弹簧钢)、不锈钢(耐热、耐酸)八大类。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%。
按技术含量和产品档次分,大致分为高、中、低三个层次:一是以优质碳素结构钢(碳素钢)为主的低端特钢产品;二是以合金钢(不锈钢、工具钢、模具钢、高速钢除外)为代表的中端特钢产品;后是以不锈钢、工具钢、模具钢和高速钢为代表的高端特钢产品。
世界上约有特钢近2000个牌号、约50000个品种规格,世界主要特钢生产国主要有瑞典、日本、美国、德国、法国、意大利、西班牙、韩国等,它们占据全球90%以上特钢贸易份额。瑞典是世界上特钢占比高的 ,以高度专业化生产著称,日本特钢则代表世界高水平,产品高端比例大,综合竞争力强。
我国的特钢产业初是为国防军工、航空航天配套而建的。近十几年来随着汽车工业的壮大、机械行业向高精尖设备发展转型,特钢产量快速发展,品种也日渐齐全和多样化。目前我国特钢产量占世界比例大约为15-20%,特钢的产品研发、自主创新及高端自给方面得到了较好的发展。
按用途分类
20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。②0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用,制作机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同,又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。
按用途则又可分为碳素结构钢、碳素工具钢。
碳素工具钢 含碳量在0.65~1.35%之间,经热处理后可得到高硬度和高耐磨性,主要用于制造各种工具、刃具、模具和量具(见工具钢)。
碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5个牌号:
Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级,多的有四种,有的只有一;另外还有钢材冶炼的脱氧方法区别。
脱氧方法符号:
F——沸腾钢
b——半镇静钢
Z——镇静钢
TZ——特殊镇静钢 [1]
数据显示2012年1-8月,纳入钢协统计的重点大中型钢铁企业累计销售收入23686.09亿元,比2012年同期下滑6.21%,利税431.22亿元,比2012年同期下滑66.8%,利润总额-31.84亿元,同比下滑104.22%,其中8月钢铁行业的数据尤为“触目惊心”:月销售收入2794.5亿元、利税0.95亿元、利润收入-41.96亿元、盈利状况下滑至年度低点。“种种迹象都看出,钢铁行业总体亏损的局面在不断恶化,纳入钢协统计的80户大中型钢铁企业中,8月份亏损企业数量已经过半,达到44家。”钢铁行业的现状也是特钢行业发展困境的真实写照,但值得庆幸的是,特种钢作为代表未来钢产业发展的重要产品,其市场需求仍值得乐观并有望在未来十年内成迎来黄金发展期,但对于中国特钢行业而言,调整产业结构和推动产业升级已经迫在眉睫。
特钢又称为特种钢或特殊钢,是指那些由于成分、结构、生产工艺特殊而具有特殊物理、化学性能或者特殊用途的钢铁产品,属于传统钢铁产业的一个分支,与普钢相对但两者的用途有着较大差别。
特殊钢是在冶炼过程中加入了较多的合金元素及采取了特殊的生产、加工工艺,特钢的化学成分、组织结构以及机械性能均优于一般钢铁。其晶粒的复杂性高过一般钢铁,从而获得更多的应用领域,故在汽车、机械、化工、船舶、铁路、航空航天、国防军工等对钢材质量要求较高的领域得到广泛。未来随着航空航天、国防军工的发展,以及诸多新兴产业的大发展,特钢的应用领域将持续扩展,需求量也将快速增加。
(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)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。
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