《金材料知识》PPT课件

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1、鋼鐵中的合金元素對品質的影響EPSON/BSDiv./P-TECH.MEMBERSKILL-UP系列培訓教材-3WritebyP-Tech./MetalGroup鋼鐵中的合金元素對品質的影響硼/Boron/原子序：5/元素符號：B通常加0.0005～0.003%，能明顯增加鋼之硬化能力，在低碳鋼特別有效。由於硼並不影響鐵素體的強度，所以它可以用來增加硬化能而毋須犧牴延長性、成型性及切削性。鋼鐵中的合金元素對品質的影響鋁是一種除氧劑，鋁除氧鋼(Aluminum-killedsteels)有優良的韌性，因為晶粒很小。熱加工或熱處理時可抑制晶粒成長。在氮化用鋼(Nitridin

2、gsteels)，鋁與鉻一齊使用可以幫助形成複雜碳化物。鋁/Aluminium/原子序：13/元素符號：Al鋼鐵中的合金元素對品質的影響硅是煉鋼的一種主要除氧劑，通常在鋼的規格内不太注意到硅的含量，主要是看産品的除氧過程。淨面鋼及半靜鋼的硅含量很少，通常少於0.05%硅；而全靜鋼常含0.5～0.30%的硅來除氧，若用其他除氧劑，則硅可以更少。硅/Silicon/原子序：14/元素符號：Si鋼鐵中的合金元素對品質的影響硅可以稍微提高鐵素體的強度，而不會損失大量的延展性。在0.25%硅以下，對鋼料的影響不明顯；但若超過2%硅，則可強化鉬、錳、鉻的作用。假使鋼料含碳少於0.01

3、%而含3%硅左右，則可減少磁滯損失，而用於變壓器上，此即硅鐵片。鋼鐵中的合金元素對品質的影響鈣有時用為除氧劑，以鈣除氧的鋼材通常會以硅或鋁除氧鋼具有更好的切削性。鈣/Calcium/原子序：20/元素符號：Ca鋼鐵中的合金元素對品質的影響鈦可加到硼鋼中，迅速與鋼的任何氧、氮結合，來增進硼提高硬化能的效果，鈦本身可增進奧氏體的硬化能，但鈦在中鉻鋼中會降低馬氏體的硬度。鈦/Titanium/原子序：22/元素符號：Ti鋼鐵中的合金元素對品質的影響釩是強碳化物形成元素，可藉二次硬化來抵抗回火軟化。一般用來抑制鋼熱處理的晶粒成長，而能同時增加強度及韌性。加釩在0.05%以下能提高

4、硬化能；但太多反而會減低硬化能，可能是形成碳化物無法在奧氏化時溶解之故。釩/Vanadium/原子序：23/元素符號：V（fan)鋼鐵中的合金元素對品質的影響鉻用於低合金鋼可以增進耐蝕及耐氧化，低溫強度，硬化能，高碳成份的耐磨度。鉻/Chromium/原子序：24/元素符號：Cr(ge)鋼鐵中的合金元素對品質的影響碳化鉻需要很高的奧氏體化温度來溶解，單純的鉻鋼可能非常脆，也容易回火脆化。鉻是碳化物形成元素，其形成傾向介乎於錳及鎢之間，所以抵抗回火軟化的效果是中等。當加入鉻10%以上時，則鋼料耐蝕能力很高，也就變成不銹鋼。鋼鐵中的合金元素對品質的影響錳通常在商用鋼料中都會存

5、在。在煉鋼過程中，錳是一種除氧劑，而且錳也有利於鋼之熱加工，能避免熱裂(HotShortness)。錳可與硫化錳同列，有利於鋼料之切削性，也降低硫脆化的危害錳與碳結合成碳化物的傾向，比鐵大，但低於鉻。錳/Manganese/原子序：25/元素符號：Mn(meng)鋼鐵中的合金元素對品質的影響錳可略微提高鐵素體相(Ferrite)的強度，且能大量增進鋼料的硬化能(這亦是為何普通碳鋼通常含有0.2～0.8%錳的原因)，這兩種效應會使正常化熱處理時得到細珠光體(Pearlite)的強化鋼料。當鋼含錳1﹒5%而碳約1%時，此鋼料可用油淬硬化。鋼鐵中的合金元素對品質的影響錳會降低馬

6、氏體(Martensite)形成的溫度，當錳含量超過8%時，則奧氏體(Austenite)可殘留至室溫；若碳含量高，則大量碳化物析出，此再加上大量錳的強化，使引發馬氏相形成，所以極耐磨損。鋼鐵中的合金元素對品質的影響鈷是少數會減少硬化能的元素。然而與釩、鉻、鎢一齊使用卻能大量增加鋼的紅熱硬度。與碳形成碳化物的傾向，大約與鐵素體相同。鈷/Cobalt/原子序：27/元素符號：Co(gu)鋼鐵中的合金元素對品質的影響鎳算是鋼鐵中最重要的合金元素之一，它不易與碳形成碳化物，用於低合金鋼時能增進低溫韌性及硬化能，也可減少熱處理變化的敏感性及減少淬火的扭曲及龜裂。可以強化鐵素體，當

7、與鉻、鉬合時，能得到高強度、高韌性及高硬化能的合金鋼。鎳/Nickel/原子序：28/元素符號：Ni鋼鐵中的合金元素對品質的影響含5%鎳且1%碳，則緩慢冷卻可得到馬氏體。加入5%鎳於合金鋼中能增加抗拉強度而不會減少延展性。若加入8～12%鎳於鋼鐵中，則可使鋼鐵耐低溫衝擊而使用於低溫容器。若加入12～15%鎳且含1意碳，可得到奧氏體相。鋼鐵中的合金元素對品質的影響若鐵中含15～25%鎳、8～12%鋁、0～24%鈷、0～6%銅則變成極高的硬磁材料，稱為鋁鎳鈷(Alnico)。鋼鐵中的合金元素對品質的影響加入鋼中，主要是為了增進大氣