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弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等。
碳素弹簧钢即含碳量Wc在0.6%~0.9%范围内的优质碳素结构钢(包括正常和较高含锰量的)。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量WSi(1.3%~2.8%)提高性能;另外还有铬、钨、钒的合金弹簧钢。结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。
(3)轴承钢
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格。
轴承钢又称高碳铬钢,含碳Wc为1%左右,含铬量Wcr为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类。
(3)电工硅钢
电器工业用硅钢主要用来制造电器工业用硅钢片。硅钢片是电机和变压器制造中用量很大的钢材。
奥氏体不锈钢属铬镍系不锈钢,是单一的奥氏体组织,它具有良好的耐蚀性、低温韧性、压力加工和焊接工艺性、无磁性、广泛用作腐蚀介质中工作的低温钢和无磁钢;铁素体型不锈钢主要含有铬,在加热和冷却过程中有相变发生,是硝酸、氮肥工业常用的耐磨材料;马氏体不锈钢由于含碳量较高,帮淬透性好,淬火后获马氏体组织,此类钢,低碳者韧性好,可制造在腐蚀介质中工作的耐冲击零体;高碳用于制造弹簧、轴承、手术刀片等;由奥氏体和铁素体两相混合组织为基体的不锈钢是双相不锈钢,它具有强度高、韧性好,耐晶间腐蚀等优点。其中00Cr18Ni5Mo3Si2钢主要用于制造炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业的热交换器和冷凝器,0Cr26Ni5Mo2用于制造海水腐蚀设备;沉淀硬化型不锈钢,因含有大量的铬、镍及能析出沉淀硬化相的钼、铌、铅、铜等元素,使其经过淬火时效处理后具有较高的强度和韧性,主要用于制造弹簧、垫圈、波纹管等。
电工钢亦称硅钢是含碳量低于0.05%的铁硅二元合金。具有铁损小、矫顽力小、磁导率和磁感应强度高等特点,是常用软磁(作短暂或反复磁化的材料)材料之一,影响电工钢性能的主要因素是化学成分和组织结构。硅对电工钢磁性影响显著,当纯铁中加入3.0%Si时磁导率增加1.6-2倍,磁滞损耗降低40%电阻率增大4倍(可减少涡流损耗)、总铁损降低一倍,但硬度和强度也明显提高。通常硅含量不超过4.5%,否则太硬,不易加工。有害杂质(N、C、S、O等)的存在,将造成钢的晶格畸变,增大应力,阻碍磁化过程,因此杂质含量要严格控制。
硅钢主要用于电机、变压器、电器、电工仪表等电力工业用,大多轧成0.3、0.35、0.5薄板,有热轧和冷轧两种。冷轧硅钢薄板形关均匀、表面平整、无氧化膜、有利于提高组装质量和效率。
电工硅钢的牌号用汉语拼音字母和两组数字表示,“DR”表示热轧、“DQ”表示冷轧无取向(钢的各方向的磁性差别很小)、“DQ”表示冷轧取向;组数字表示硅钢板的铁损(单位瓦特/千克)大值的百分数,第二组表示硅钢板轧制厚度的一百倍。
除电工硅钢外,电工纯铁也是应用广泛的软磁材料。
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