特殊性能钢是指具有特殊的物理、化学性能的钢。特殊性能钢种类很多，常用的有不锈钢、耐热钢和耐磨钢。
4.2.4.1 不锈钢
不锈钢是指在腐蚀介质中具有高抗腐蚀能力的钢。按正火组织不同，不锈钢分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。常用不锈钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途见表4-17。
表4-17 常用不锈钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途
续表
（1）马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体组织的一种铬不锈钢。常用的马氏体不锈钢是指Cr13型不锈钢，典型牌号有12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13等。这类不锈钢碳的质量分数一般为0.1%～0.4%，铬含量一般为12%～14%。马氏体不锈钢随着钢中碳质量分数的增加，其强度、硬度和耐磨性增加，但耐腐蚀性下降。其主要用于力学性能要求较高、耐腐蚀性要求不太高的零件，如汽轮机叶片（图4-46）、水压机阀、医疗器械（图4-47）、轴承、量具、刃具等耐磨零件。
图4-46 汽轮机叶片
图4-47 医疗器械
（2）铁素体不锈钢
铁素体不锈钢是指在使用状态下组织为铁素体的不锈钢。铁素体不锈钢中碳的质量分数小于0.15%，铬的质量分数为12%～30%，其也属于铬不锈钢。其耐腐蚀性、塑性、焊接性均优于马氏体不锈钢，但强度较低，可通过形变强化提高强度，典型牌号有10Cr17、10Cr17Mo等。
铁素体不锈钢主要用于对力学性能要求不高，而耐腐蚀性要求较高的零件，广泛用于硝酸和氮肥工业，汽车装饰、汽车排气处理装置，也可用于厨房装备（图4-48）、建筑装饰等。
图4-48 厨房装备
（3）奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。典型的奥氏体不锈钢为18-8型铬镍不锈钢。奥氏体不锈钢中碳的质量分数很低，一般小于0.15%，钢中的合金元素以铬和镍为主，其铬的质量分数为17%～19%，镍的质量分数为8%～11%。奥氏体不锈钢无磁性，具有很好的耐腐蚀性和耐热性、优良的抗氧化性及较高的力学性能，塑性、韧性及耐腐蚀性优于马氏体不锈钢，适宜于冷态成形，焊接性好，但切削加工性能较差，是目前应用最广泛的不锈钢。
常用的奥氏体不锈钢有12Cr18Ni9、06Cr18Ni10Ti等，主要用于制造在硝酸、磷酸、有机酸及碱水溶液等强腐蚀介质中工作的零件、容器、管道及医疗器械、抗磁仪表等。
不锈钢在汽车上可用于制作空气压缩机阀片（图4-49）、化油器针阀、外装饰件、汽车排气处理装置（图4-50）、催化器法兰、催化器支架、增压器垫片（图4-51）和隔热罩等。
图4-49 空气压缩机阀片
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图4-50 汽车排气管
图4-51 增压器垫片
4.2.4.2 耐热钢
耐热钢是指在高温下不易发生氧化并具有较高强度的钢，包括抗氧化钢和热强钢两类。
（1）抗氧化钢
抗氧化钢是指在高温下有良好的抗氧化能力，并具有一定强度的钢，主要用于在高温下工作，而强度要求不高的零件。这类钢常加入足够的铬、硅、铝等合金元素，使钢在高温下与氧接触时表面形成致密的高熔点氧化膜，严密地覆盖在钢的表面，以隔绝高温氧化性气体对钢的继续腐蚀。
常用的抗氧化钢有3Cr18Mn12Si2N、3Cr11Ni25Si2、2Cr20Mn9Ni2Si2N、1Cr13SiAl等，其最高工作温度可达1 000℃，用于制造各种加热炉内的结构件，如加热炉底板、马弗罐、加热炉传送带料盘等。
（2）热强钢
热强钢是指在高温下有良好的抗氧化能力，并具有较高强度的钢。这类钢常加入铬、镍、钨、钼、硅等合金元素，以提高钢的高温强度和高温抗氧化能力。
常用的热强钢有15CrMo、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo钢等。15CrMo钢是典型的锅炉用钢，适于制造500℃以下长期工作的零件。4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo钢常用于制造汽车发动机排气阀，如图4-52所示。
汽车上用耐热钢制造的零件有发动机的进排气门、涡流室镶块、涡轮增压器转子（图4-53）、排气净化装置等。国产汽车的气门用钢主要有4Cr10Si2Mo、45Cr9Si3、8Cr20Si2Ni等。
图4-52 汽车发动机排气阀
图4-53 涡轮增压器转子
4.2.4.3 耐磨钢
耐磨钢是指在强烈的冲击和巨大的压力下才能产生硬化的钢。其碳的质量分数为1.0%～1.3%，锰的质量分数为11%～14%，因锰的质量分数高，故又称高锰耐磨钢。
耐磨钢经热处理后塑性和韧性好，硬度并不高。当它受到强烈的冲击和挤压时，表面因塑性变形而迅速产生硬化，硬度大大提高，从而具有高的耐磨性。当表面磨损后，新露出的表面又因受到冲击和挤压而具有耐磨性。耐磨钢不宜切削加工，但有良好的铸造性能，所以一般都采用铸造成形。
常用耐磨钢的牌号为ZGMn13，广泛应用于制造在强烈冲击和严重磨损条件下工作的零件，如坦克履带板（图4-54）、挖掘机铲齿（图4-55）、铁路道岔等。
图4-54 坦克履带板
图4-55 挖掘机铲齿
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