耐磨钢
另一类是耐磨钢,用于岩石加工机械、破碎机和动力铲的耐磨板。这些是奥氏体钢,含约1.2%碳12%锰.后者是强奥氏体;也就是说,它使钢在室温下保持奥氏体。锰钢通常被称为哈德菲尔德钢,以其发明者罗伯特·哈德菲尔德的名字命名。
高加工硬化带来耐磨性功能这些钢的;这反过来在撞击过程中产生(也就是说,表面的变形),当大量的扰动在晶体的晶格中产生,有效地阻止了位错的流动。换句话说,钢铁受到的冲击越大,它就越坚固。这种显著增加强度的冷成形也用于生产高强度,冷拉线如用于预应力混凝土或者汽车轮胎。一种特殊的情况,由0.8%的碳钢制成的钢琴线,可以达到抗拉强度每平方毫米275公斤的力。
轴承钢
能很好地证明材料发展对工程可能性的巨大影响的一个重要群体是用于轧辊和球的钢材轴承.这些钢通常含有1%的碳,1.2%的铬,0.25%镍和0.25%的钼,之后非常坚硬热处理.然而,最重要的是,它们非常干净,通过真空处理钢液几乎清除了所有的夹杂物。夹杂物在轴承中是非常有害的,因为它们产生应力集中,导致疲劳强度低。
不锈钢
这种杰出的组接收其不锈钢特性从一个看不见的,自愈合的氧化铬膜形成时铬添加浓度大于10.5%。有三个主要的群体奥氏体,铁素体,以及马氏体.
最好的腐蚀电阻在奥氏体中获得不锈钢.它们的微观结构由非常干净的fcc晶体组成,所有的合金元素都包含在其中坚实的解决方案.这些钢含有16%到26%的铬和高达35%的镍,镍和锰一样,是一种强奥氏体。(事实上,锰有时被用来代替镍。)奥氏体钢不能通过热处理硬化;它们也是无磁性的。最常见的类型是18/8或304级,其中含有18%的铬和8%的镍。
铁素体和马氏体均为bcc组织。后者的碳含量更高(高达1.2%);它可以硬化,用于刀具和工具。铁素体不锈钢只含0.12%的碳。这两种类型的主要铬含量为11.5%至29%合金加上几乎没有镍。它们的耐腐蚀性一般,而且是铁磁性的。
在高温下使用一组特殊的不锈钢例如,800°C(1450°F)。在这组中使用溶液硬化来保持钢在这样的温度下的强度。它们含有高达25%的铬和20%的镍,此外还有少量的强碳化物形成剂,如铌或钛拴住碳原子避免铬在晶界处的损耗。对于更严酷的应用,如飞机喷气发动机或燃气轮机,高温合金被使用。它们的原理是一样的,但它们是以镍或钴或者两者都包含,或者包含no铁或者只摄入30%的铁。它们的最高使用温度可以达到它们的80%熔点.
电钢
发电和输电所必需的一类重要钢是高硅电工钢。电磁铁为交流电通常是由许多薄片叠层制成,这些薄片是绝缘的,以最大限度地减少涡流流动,从而减少电流损失和热量产生。如果加起来达到4.5%,就能进一步改善硅,这传授高电阻.对于电力变压器,经常使用晶粒取向片;它们含有约3.5%的硅,并以这样一种方式轧制和退火,使单位立方体的边缘平行于轧制方向。这提高了磁通量密度大约30%。
工具钢
工具钢产量小,含有昂贵的合金,通常仅按公斤出售,并以其单独的商品名出售。一般来说,它们非常坚硬,耐磨,坚韧,对局部过热惰性,并且经常针对特定的使用要求进行设计。它们还必须在硬化过程中保持尺寸稳定回火.它们含有强硬质合金像这样的人钨,钼,钒和不同组合的铬,通常是钴或镍,以提高高温性能。