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
      (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。
, @& L+ ~) t/ G, x! S9 P6 l' p      (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。
+ R3 Y, F1 e5 o: S2 X' ?5 R      (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。
) P5 P0 t% G6 H5 B      缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
$ {  e% f. T9 i+ X; Q- n      2      锰在钢中的作用
      （1）锰对提高钢的淬透性。
( G& c: N% g- x* R4 |. G* y2 S& e      （2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
5 h3 f6 W/ y; e1 ~% v$ X      （3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
: C8 q' A/ y5 L* D* b' ~6 P         
$ c" |) m+ j3 S3 i, |      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
) X+ U" P+ y/ z: ?: {4 ^      （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。
* ]5 t8 @3 P7 \# d! W) V" V      （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
9 j3 ^; E3 l( |- T0 K- m6 o      （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铬能促进钢的回火脆性。
- d. E0 J  M9 [+ p1 F      4      镍在钢中的作用
0 ]8 U0 y5 T& O5 d      （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。    ‘    ：
# Y* d; I6 i& x& A# G3 U      （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。
8 I& \3 R& J* k0 E+ E4 c; o) k      5      钼在钢中的作用
9 M# V; @9 W+ ?6 a- e  |2 j      （1）钼对铁素体有固溶强化作用。
      （2）提高钢热强性
. n; S8 ~; g  P+ y( t      （3）抗氢侵蚀的作用。
! \' N: V, n: |6 e, E      （4）提高钢的淬透性。
+ r% l  t/ k6 V9 S# t9 A. k      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
# i9 T8 g& s& {8 M4 d4 G1 H" C      （2）提高钢的高温强度。
/ Y9 j3 {) w+ V3 B! i+ _      （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。
% i2 c9 F" t2 g; @6 K3 P# h      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
- _9 j% [4 N! c2 w4 ~9 D      （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；
( {, Z# Q) S4 b8 P: E4 X  S      （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
/ C/ B/ o- u3 y      （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。
0 T, H2 a% s5 g' p) a      (3)铌能提高钢的热强性
) ~! S1 {' z2 B( A7 Q     10  硼在钢中的作用    ；
) s, V- T4 p. j4 @$ J3 o      （1）提高钢的淬透性。
7 x4 p$ O  E, f" K      （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
, A; ~, e$ w% |! X) m% V      11  铝在钢中的作用
8 ^  \( y/ F" v# b% k- r) o      (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；
- P" ]5 W6 _+ X6 ]7 C8 U2 N      (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。
* m* L- i, Y" Z# X      (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
: K6 R6 p9 l# a' V6 D; E１细化晶粒，净化钢水．
２脱硫，脱氧
, m) w% m# k2 f" h３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