日本近年開發(fā)的高性能不銹鋼新產(chǎn)品
1.日本高頻鋼業(yè)公司的高強度M不銹鋼
在軸承和軸類等高硬度耐磨部件中,因多種原因正在不斷增加對耐蝕鋼的需求。作為耐蝕性耐磨鋼,原來主要使用M系不銹鋼和將其[C]、(Cr)降低了改進型0.7C一13Cr鋼。然而,因這些鋼種含有大型共晶碳化物導(dǎo)致冷加工性差。
為了滿足用戶對部件加工冷鍛化的需求,該公司在開發(fā)時既保持了原來鋼的耐蝕性,又減少了鋼中的大型共晶碳化物,從而改善了其冷加工性。
這種被命名為SMX509M的開發(fā)鋼具有如下特點:a.鋼中碳化物細小且分布均勻,這是在原0.7C一13Cr鋼的基礎(chǔ)上減少了[C]、 [cr]而消除了粗大碳化物的結(jié)果;還連帶改善了軸承運轉(zhuǎn)的音響特性。b.冷加工性優(yōu)良,即比原0.7C一13Cr鋼有更高的冷鍛裂紋發(fā)生限;還降低了鋼的變形抗力,促進了鋼制部件加工由切削向冷鍛的轉(zhuǎn)變,可顯著降低生產(chǎn)成本。c.鋼的強度高,在相同的淬火•回火條件下,其硬度與SUS440C、0.7C一13Cr鋼相同;在1050℃淬火深冷時,可獲得≥ 60HRC的充分高硬度。d.減少了淬火•回火后的殘余A量,從而抑制了零部件尺寸精度隨時間延長而變差的現(xiàn)象;還改善了鋼對沖擊的耐壓性。e.耐蝕性好即鹽水噴霧試驗表明與原來用鋼相當(dāng)。f.因鋼中碳化物細小均勻而顯著改善了其切削性能。
此冷鍛型開發(fā)鋼可提高鋼加工時的材料收得率并節(jié)約能源、降低加工成本,適于制作軸承、軸、插頭、軸套等需要高硬度、耐蝕性的OA、AV設(shè)備零部件,從而有廣闊市場并受到用戶歡迎。
2.日本精線公司的非磁性不銹鋼絲NAS NMl5N
現(xiàn)在對不銹鋼絲的需求更趨向多樣化,特別是以IT(信息)產(chǎn)業(yè)為主,對非磁性鋼的需求正不斷增大。其中,有的要求更高性能的產(chǎn)品。如在服裝加工領(lǐng)域所用的檢針機須對斷針引起的磁場變化能進行高靈敏度檢測,這就要求高水平的金屬材料(特別是不銹鋼絲)。為此,該公司針對性地開發(fā)了NAS-NMl5N產(chǎn)品。
開發(fā)產(chǎn)品為奧氏體(A)系不銹鋼絲,即使進行了強度冷加工后,也具有非磁性特征即其導(dǎo)磁率也保持在低水平。從其拉絲的斷面收縮率與抗拉強度•導(dǎo)磁率之間關(guān)系的研究可知,當(dāng)收縮率從0%逐步增加到20%、 40%60%乃至80%時,其導(dǎo)磁率基本無變化,而作為對比的原非磁性鋼絲AISl205的導(dǎo)磁率卻大約逐步增大了1倍。而且,開發(fā)材無論是在熔體化、熱處理狀態(tài)或冷加工后,其強度都比傳統(tǒng)的SUS304不銹鋼絲高,故能同時滿足對高強度和非磁性的要求,如可用作彈簧、軸等;另外,若調(diào)整其斷面收縮率,也可獲得與SUS304—WPB相當(dāng)?shù)目估瓘姸?WPB為warprodctionboard即軍工生產(chǎn)委員會的縮寫—譯注)。
該產(chǎn)品已用作檢針機;今后將開展在電子零部件及其它領(lǐng)域的應(yīng)用。電子零部件用彈簧原來多用磷青銅材料,以充分發(fā)揮其非磁性和導(dǎo)電性,近年因電子零部件的高功能化,磷青銅的強度已不能滿足要求,故在開發(fā)的NASNMl5N表面上進行了復(fù)膜處理,使其強度和導(dǎo)電性均能合乎要求。
3.日立金屬公司的高耐蝕Pe—Cr—Co系低熱膨脹材
近年,各種精密設(shè)備都強調(diào)高精度,為了防止溫差引起的熱脹冷縮對精度的影響而使用了熱脹系數(shù)小的因瓦(法國invar)合金。但此材料在腐蝕環(huán)境下的耐蝕性不充分,需進行鍍層表面處理。為此,該公司開發(fā)了與因瓦合金熱脹系數(shù)同樣低但卻高耐蝕的Pe—Cr—CO系材料。
開發(fā)材的代表性成分為Pe—9.5Cr—54Co。但此組份的奧氏體(A)相不穩(wěn)定,受微量成分,制造條件的影響而易生成馬氏體 (M),難以獲得低熱脹系數(shù)。故公司進行了 Cr、Co量的佳組合并添加了C(碳),從而穩(wěn)定了A,實現(xiàn)了材料的低膨脹化。
開發(fā)材料經(jīng)1000<固溶處理后,具有如下特征:a.熱脹系數(shù)小(僅為SUS304不銹鋼的1/10)與因瓦合金相當(dāng);其居里點(即強磁性消失臨界溫度—澤注)約為200qC,在此點以下的熱脹系數(shù)低。b.耐蝕性優(yōu)良,用 5%鹽水噴霧240h也不生銹。c.楊氏(young)模量、抗拉強度都比因瓦合金高;強度與 SUS304相近。
開發(fā)材可廣泛用于要求高精度的半導(dǎo)體生產(chǎn)裝置和光學(xué)儀器精密零部件等;今后還將進一步開發(fā)在要求高耐性和低膨脹性方面的廣泛用途。
4.三菱制鋼公司的沉淀硬化型不銹鋼17—4PH
近年,17—4PH這種沉淀硬化型不銹鋼的產(chǎn)量在增加,在該公司自精煉技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行了成分設(shè)計,以進一步確保其優(yōu)良性能?! ?nbsp;
該公司開發(fā)并生產(chǎn)的17—4PH材料有以下3個特點:
a.成分設(shè)計的原則是確保材料的熱加工性、耐蝕性、強度•延性平衡。為了抑制阻礙熱加工性的6—鐵素體相的析出,對鋼中的 Mn、Ni、Cr、N等元素進行了控制;且自控制了C、Cr的合適范圍,以強化鋼的耐蝕性和強度•延性平衡。
b.為了確保所生產(chǎn)鋼質(zhì)的純凈,選擇了電渣重熔(ESR)和真空電弧熔煉(vAR)作為二次精煉工藝。
c.在成形方面,可選擇自由鍛和模鍛,也可用精密鑄
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