几种常用合金元素在钢中的作用

mysuncool0315

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
/ Y% A# q/ Q. G      (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。
+ S- n, p# o8 P, v& n      (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。
9 J" Q# w  f; u$ n  `      缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
7 \2 f$ X+ H) i: O6 h      2      锰在钢中的作用
$ l# @$ G6 I. R9 }! v  }      （1）锰对提高钢的淬透性。
      （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。
9 v& E9 T$ c; Z* O      3      铬在钢中的作用
      （1）铬可提高钢的强度和硬度。
; s) s# P" ~- A; H* [      （2）铬可提高钢的高温机械性能。
, V! {! n* [) \8 `      （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。
) g: K1 O$ r2 W6 N      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。
      4      镍在钢中的作用
9 u% z+ a( {  ~2 _# Z      （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。
/ Y& T6 Q/ q4 U; {      （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
( G$ X3 y6 J) j! y      （1）钼对铁素体有固溶强化作用。
      （2）提高钢热强性
      （3）抗氢侵蚀的作用。
# u( y8 B2 @5 S4 B- E8 B& p8 \      （4）提高钢的淬透性。
) {' Y. V1 Y; s      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。
' w* ?. U- S" ?; L) H      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。
! t7 y' k' K: H! I# R      （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。
8 N- H; G2 g1 ^1 C& ~. x* y      （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
, x+ y1 @, Z+ ~/ I: [1 F. M      （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。
1 U; ^; n9 a" X# x8 K$ }       9      铌在钢中的作用
2 s; o- s" e" {; Q      （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。
; n( y- z# W- \2 I5 ~      (2)有极好的抗氢性能。
      (3)铌能提高钢的热强性
4 n8 v5 [% m: |5 S" e0 t. |     10  硼在钢中的作用    ；
2 b' a  m. K- F) [) T0 g      （1）提高钢的淬透性。
1 d3 V, A1 X0 ~; X* k9 [& w" f      （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
; X" z; S: r. r- p% I/ H      11  铝在钢中的作用
* q0 Y/ _4 U# m) ~2 v7 r      (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。
. @- f" U& f, ^1 Z; M      (3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。
4 k# D/ v, K# a) u8 ^      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
) k1 y6 L- r: T# Z9 _% d3 u１细化晶粒，净化钢水．
& |1 F& R. b2 {- l2 ]1 M( ?1 l２脱硫，脱氧
% V, l1 l; F' n0 C7 ~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