几种常用合金元素在钢中的作用

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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。
2 E+ r& `  T5 y- d1 B      1      硅在钢中的作用
. n8 n8 C0 n3 c# W* L- }8 H: Z6 L      (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。
7 R$ o1 v2 h- @' d0 k6 ^& R      缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
      2      锰在钢中的作用
      （1）锰对提高钢的淬透性。
: ^) Z; [" Z( E4 Q. B      （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。
% q4 x- i/ g2 p; Q, n3 ^         
' `$ D: [8 S. T- Q5 z& \) [      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
, d; c5 k* D  I- M9 Y7 p- ~  j+ l      （1）铬可提高钢的强度和硬度。
      （2）铬可提高钢的高温机械性能。
" N2 G% E1 r7 \+ i' \6 [5 o      （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
# H7 W& D# g5 L0 D5 n1 j: o6 i      （4）       阻止石墨化
      （5）       提高淬透性。
4 _: _. j0 T+ t" R; z+ o/ L      缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。
2 K, j: Q7 Y7 s- O: E  I8 L      4      镍在钢中的作用
* \( C! ]' S! I      （1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
9 E; W6 ~+ P; M' u5 a      （2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
2 _2 M: j( \. E+ N  {9 u. Q2 [      （3）改善钢的加工性和可焊性。    ‘    ：
' X; Z! c) }) K7 C# h      （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。
# ?  F, U$ G7 g# \6 M      （2）提高钢热强性
      （3）抗氢侵蚀的作用。
      （4）提高钢的淬透性。
3 ]2 M' p6 X- |5 w0 H      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。
8 S6 ?% |6 b' ]6 l5 d9 Q: |+ b      6      钨在钢中的作用
0 a2 i$ R* g! n0 [8 d1 v7 T( d      (1) 提高强度
! s2 a1 [7 k( [, H. a; l2 {! T4 U      （2）提高钢的高温强度。
" Z. X9 M3 W0 R; I4 Y8 s/ ~+ s      （3）提高钢的抗氢性能。
) [% v5 i0 a. o. f; j      （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。
, \1 ]! e1 ]- H      7      钒在钢中的作用
1 P' a. K8 ^( ?  B; C$ T      (1)热强性。
# @, f( A. |& d9 h* v/ ?: B      （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
* d5 F4 ]3 {; }/ A      （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；
+ i( t; R( p* }      （2）并能提高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
      （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
" z8 x! G2 r' H/ ]) B- S     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。
2 ]# J* V$ c% X2 M      11  铝在钢中的作用
) g0 b; i, Y& S      (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1
      400C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。
0 E6 _, W2 ~  Q      (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。

茶水一杯

稀土元素在钢中的作用
１细化晶粒，净化钢水．
２脱硫，脱氧
9 w; t7 L' A! J' x8 U' @３提高纲的强度和塑性，但过量性能有所下降．

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铬在钢中的含量越高  钢越硬    为什么