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耐候鋼在機(jī)器零件中的應(yīng)用

耐候鋼中含有機(jī)器零件用鋼是機(jī)械制造業(yè)中廣泛使用并且用量較大的鋼種。常見的機(jī)器零汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、電站設(shè)備、礦山機(jī)械等機(jī)器上的軸類、齒輪、連桿、彈簧、緊固件、軸承等。

機(jī)器零件在工作中承受拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭、沖擊、振動(dòng)、摩擦等力的作用，有時(shí)是幾種力同時(shí)作用。

這些力可以在機(jī)器零件上產(chǎn)生各種應(yīng)力，如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、切應(yīng)力等，應(yīng)力的大小可以是恒定的，也可以是交變的;加載方式可以是逐漸的，也可以是突然的。

機(jī)器零件的工作溫度范圍大多是在-50～100℃之間，同時(shí)還要受到大氣、水、潤(rùn)滑油以及其他介質(zhì)的腐蝕作用。

機(jī)器零件在制造過程中經(jīng)常要進(jìn)行鍛造、軋制、擠壓、拉拔等冷熱塑性加工和車、銑、刨、磨及其他切削加工。

因此，耐候鋼機(jī)器零件用鋼要求具有良好的塑性加工性能和切削加工性能。機(jī)器零件大都要經(jīng)過熱處理強(qiáng)化，以充分發(fā)揮材料的性能潛力，所以還要求機(jī)器零件用鋼具有一定的淬透性，熱處理變形、開裂傾向要小機(jī)器零件用鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍一般是：C≤1.0%、Mn或Si≤2.0%、Cr≤3.0%、Ni≤4.5%、Mo或W≤1.0%、V≤0.5%、Nb或們≤0.5%、M≤1.2%、B≤0.005%。

通常合金元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過5%，屬于低合金鋼;有少數(shù)是在5%～10%之間，屬中合金鋼。機(jī)器零件用鋼大都是SP含量較低的優(yōu)質(zhì)鋼，耐候鋼廠家絕大部分是脫氧良好的鎮(zhèn)靜鋼。

為了減少鋼中的夾雜物和氣體的含量，提高純凈度和均勻度，銹蝕鋼板可以采用鋼液真空處理、真空鑄錠、電渣重熔、鋼包精煉、真空感應(yīng)、真空自耗電極等熔煉方法。

耐候鋼的研究方向

1、提高傳統(tǒng)耐候鋼的強(qiáng)度：包括鐵素體+珠光體鋼和低碳貝氏體鋼，500MPa以上的，用于海洋工程、橋梁建筑，降低鋼結(jié)構(gòu)自重，提高耐蝕性能。

2、開發(fā)耐海洋大氣腐蝕鋼：目標(biāo)是耐候性能要高于Corten-A系列。

3、開發(fā)高耐候性能的耐候鋼，在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上提高30~50%。

4、低成本耐候鋼的開發(fā)：用于滿足一般結(jié)構(gòu)件的耐候性能要求（國(guó)內(nèi)應(yīng)用正在逐步擴(kuò)大）。

5、特殊性能要求的耐候鋼：除強(qiáng)度、耐候性能、成本外，還需滿足其它力學(xué)性能要求，如良好的焊接性能、沖擊韌性等。

耐候鋼的表面穩(wěn)定化處理方式

主要方法有：

1、涂膜處理：耐候鋼涂膜處理，即化學(xué)轉(zhuǎn)化膜和特種有機(jī)涂層處理。首先，對(duì)鋼基進(jìn)行耐候性膜處理，在表面形成以磷酸鹽為主要成分的無機(jī)結(jié)晶復(fù)合磷酸鹽膜。然后，在其上面涂以烯酸類涂料，形成透氣、透水性良好的多孔柵障被模。

底膜對(duì)耐候鋼表面生成均勻、致密的穩(wěn)定化銹層起促進(jìn)作用，有機(jī)涂層可防止早期銹液流掛、飛散。在穩(wěn)定化銹層形成之后，這個(gè)有機(jī)涂層逐漸消失。

2、氧化物涂膜處理：氧化物涂膜處理是在對(duì)鋼基進(jìn)行預(yù)處理后，在疏水性的載色劑中配上氧化物顏料以及具有促進(jìn)銹層形成作用的添加劑，涂刷在耐候鋼表面形成有機(jī)膜。由于這層膜的作用，銹液不會(huì)流掛。耐候鋼表面形成穩(wěn)定銹層后，有機(jī)膜脫離消失。

3、磷酸鹽系底漆處理：涂膜中的磷酸使鋼產(chǎn)生Fe2+的沉淀，當(dāng)Fe2+通過涂膜時(shí)被氧化成Fe3+，從而在涂膜中獲得羥基氧化鐵FeOOH,即磷酸鹽系底漆，可以促進(jìn)銹層中α-FeOOH的形成。