特殊钢钢类很多,用途十分广泛,但用于汽车、机械制造业的比率最大。由于特殊钢与汽车产业的紧密关系,在日、德等钢铁发达国家均将汽车用特殊钢做为特殊钢典型代表钢种。
减轻车重、节能、安全、舒适、环保和经济性是当前汽车发展的主流方向,汽车业对所用特殊钢的强韧性、抗疲惫性、耐磨性、可精密加工性、经济性等提出了严格苛刻的要求。由于生产工艺的复杂和对产品性能的严格要求,国内钢铁企业在汽车用优质特殊钢生产方面尚有差距,国产普通特殊钢产品的产能与需求之间能够基本平衡,但中高档次及深加工品种,尤其是诸多合资汽车企业生产的外国品牌汽车,齿轮、轴件、弹簧等零件用特殊钢仍主要依靠进口。
汽车用优质特殊钢的技术要求主要为:
(1)高洁净度:齿轮钢T[O]含量≤15ppm,轴件(非调质钢)、弹簧等特殊钢T[O]含量≤12ppm。对钢中非金属夹杂物,除要求含量低、尺寸小以外,还必须控制夹杂物种类和外形,要求不含块状、尖角状的Al2O3类夹杂物,以保证制成汽车零部件后通过各种车辆的台架试验考核,大幅度进步零件的疲惫寿命。
(2)钢材成分、组织、性能的高均匀性:钢材加工成零部件后应防止因成分偏析、组织偏析而产生的性能不均匀缺陷,从而影响汽车零部件因高速、高强度状态下工作或者受力而出现的强度波动、疲惫失效、断裂等严重后果。此外,齿轮钢加工成齿轮后,为防止齿轮因热处理变形要求更窄范围的成分控制。
(3)超细组织强韧化:通过细化晶粒、优化组织来进步钢材的综协力学性能和工艺性能,使汽车零部件在高负荷、高强度工作状态下,仍然保持较高的韧性。
(4)钢材高尺寸精度和达到热加工要求的优良表面质量:汽车零部件生产工序复杂、热加工、机加工程序规范并且严格,全部加工过程既是对钢材、尺寸精度、表面质量、内在质量的严格考核,实际也是对钢材各种缺陷的放大过程,因此对钢材的表面质量、尺寸精度提出了极高的要求。
(5)良好的切削性能:面临汽车零部件加产业日益高速、高精度,切削方式、切削量的多样性,对钢材提出了往除夹杂物,优化并精确控制钢中硫含量及夹杂物形态以满足用户对切削性能的要求。