|
|
发表于 2007-7-18 10:28:43
|
显示全部楼层
来自: 中国江西九江
几种常用合金元素在钢中的作用4 f; P4 x/ w# _! a' Z2 S- G
+ i) B p( x6 ~
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。
/ |# N: ]1 Q& {, S7 S1 F( W# G* Z. Q 1 硅在钢中的作用
) n$ u9 x5 H+ s' [8 Q. r (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。8 r/ K% K7 i ?
(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。5 _0 T% G7 t* c. v) \
(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。
$ i! s+ K3 F# ?' g$ k, }2 ]* V6 w 缺点:(4)使钢的焊接性能恶化。4 }$ h$ e. p) A) ^7 t
2 锰在钢中的作用
# B ]1 D) c) q" n (1)锰对提高钢的淬透性。
4 f' Q6 S8 A$ q! u/ L+ G (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
1 k: M- j! @3 r0 x2 u2 O (3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。+ I( |+ I4 U5 S* K# k
7 M3 M7 ~' v+ Z- k: { 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。
0 w8 N2 n, B8 s0 I X5 ` 3 铬在钢中的作用7 h, m: z6 [4 w4 p2 T5 O% d+ o* F
(1)铬可提高钢的强度和硬度。" A2 c6 C. l- W, T
(2)铬可提高钢的高温机械性能。
, a4 y, c1 ^6 ?4 w9 } (3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性) ^1 ~, S/ H2 F+ T
(4) 阻止石墨化7 r# F3 X% { Z7 A, ~# {0 n
(5) 提高淬透性。' j* I- y! w5 r. P- p2 ?
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。) n3 v$ ?2 `$ Y6 l
4 镍在钢中的作用
* k4 N% n% ^1 j; D7 V4 j# b3 g! L (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
) y! M% l7 W9 y (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。
6 Y8 m2 r: J2 L, w- @2 N: |( |+ c (3)改善钢的加工性和可焊性。 ‘ :
' {: B: E3 W! }7 e (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。
' c* ~7 u j( E+ A1 L) m7 t 5 钼在钢中的作用8 n: Z9 T$ K8 V- l" f# z9 O) B
(1)钼对铁素体有固溶强化作用。# Y: ]) `/ D: _2 g" \/ \5 `
(2)提高钢热强性
, y) o" L! s0 T& f (3)抗氢侵蚀的作用。9 N" e! @, D1 J
(4)提高钢的淬透性。7 m) o' u2 c( l3 o! a I 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。3 C# s( X4 n3 u
6 钨在钢中的作用; v+ X, f0 y$ n" P, E7 z
(1) 提高强度) B$ o7 O0 D8 {! G1 ?& q
(2)提高钢的高温强度。
. a3 @7 n8 K/ Y6 w' j0 J9 F5 R (3)提高钢的抗氢性能。
9 c p8 M( ~+ X (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。
9 ] W7 {/ n& ?% ~: d4 U0 ^/ Z 7 钒在钢中的作用. B$ a: ]$ z4 N/ {( P- {8 h
(1)热强性。
7 N# n% E. H0 g3 e3 c$ U (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
( ^. c( j: ~# P 8 钛在钢中的作用
9 B* w2 s# n& q7 P* G2 T (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;) H1 g4 g: Y1 c4 E, {/ N# K
(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。
; C8 [) Z, l. b8 R2 Y* P5 z( t4 \ 9 铌在钢中的作用+ [! j, c) g# R& u: j
(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。% S0 n5 M2 X! s- t5 }
(2)有极好的抗氢性能。
/ T, X0 K: p! l9 b* s (3)铌能提高钢的热强性* r% y5 Y' G9 m+ u5 t2 B) A/ c( D" ~2 z
10 硼在钢中的作用 ;
; j7 \' p9 Q1 k. _* v (1)提高钢的淬透性。+ B. g- ]* s# g
(2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。8 N8 g0 X+ @- e! E# \- b
11 铝在钢中的作用% u3 ]& x3 \# L% Q; |
(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;
" \) D* b$ A9 Z' x7 E9 R (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 2 {" c4 G2 _$ y& W4 U
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。% P% D7 q& l: j& h
(3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5,的抗腐蚀性。
0 F9 m& j! J' L w! S: W 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。 |
评分
-
查看全部评分
|