常用合金元素在钢中地作用

《常用合金元素在钢中地作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、实用标准几种常用合金元素在钢中的作用为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。   1、硅在钢中的作用:   (1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。   (2)硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。   (3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。   缺点：（4）使

2、钢的焊接性能恶化。   2、锰在钢中的作用   （1）锰提高钢的淬透性。   （2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。   （3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。   锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：⑧当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。   3、铬在钢中的作用   （1）铬可提高钢的强度和硬度。   （2）铬

3、可提高钢的高温机械性能。   （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性   （4）阻止石墨化   （5）提高淬透性。   缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②文档实用标准铬能促进钢的回火脆性。   4、镍在钢中的作用   （1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。   （2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。   （3）改善钢的加工性和可焊性。   （4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。   5、钼在钢中的作用   （1）钼对铁素体有固溶强化作用。   （2）提

4、高钢热强性   （3）抗氢侵蚀的作用。   （4）提高钢的淬透性。   缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。   6、钨在钢中的作用   (1)提高强度   （2）提高钢的高温强度。   （3）提高钢的抗氢性能。   （4）是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。   7、钒在钢中的作用   (1)热强性。   （2）钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。   8、钛在钢中的作用   （1）钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度；   （2）并能提高

5、钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上，在珠光体低合金钢中，钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。   9、铌在钢中的作用文档实用标准   （1）铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。   (2)有极好的抗氢性能。   (3)铌能提高钢的热强性   10、硼在钢中的作用；   （1）提高钢的淬透性。   （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。   

6、11、铝在钢中的作用   (1)用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；   (2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4％AI即可改变氧化皮的结构，加入6％A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50％一55％、铬30％一35％、铝10％一15％的合金，在1400C高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。   (

7、3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。   缺点：①脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。②当含铝较高时．其高温强度和韧性较低元素名称  对组织的影响  对性能的影响Al  缩小γ相区，形成γ相圈；在α铁及γ铁中的最大溶解度分别为36％及0.6％，不形成碳化物，但与氮及氧亲和力极强  主要用来脱氧及细化晶粒。在滲氮钢中促进形成坚硬耐蚀的滲氮层。含量高时，赋予钢在高温时抗氧化及耐氧化性介质、H2S气体的腐蚀的性能。固溶强化作用大。在耐热合金中，与镍形成γ’相（Ni3Al），从而提高其热强性

8、。有促使石墨化倾向，对淬透性影响不显著As  缩小γ相区，形成γ相圈，作用与磷相似，在钢中偏析严重  文档实用标准含量不超过0.2％时，对钢的一般力学性能影响不大，但增加回火脆性的敏感性B  缩小γ相区，但因形成Fe2B，不形成γ相圈。在α铁及γ铁中的最大溶解度分别为不大于0.008％0.02％  微量硼在晶界上阻抑铁素体晶核的形成，从而延长奥氏体的孕育期，提高钢的淬透性。但随着钢中碳含量的增加，此种作用逐渐减弱以至完全消失C  扩大γ相区