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。
5 W& O9 i( N2 C$ m      1      硅在钢中的作用
0 F: y! ]! p3 I* s5 c      (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。
0 A% r) g4 P! q0 B) L      (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。
. t% K/ F0 q/ J  |2 G# I& ]      (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）使钢的焊接性能恶化。
! \9 m5 D# ^& h7 f      2      锰在钢中的作用
0 A# z5 `; P* F9 S0 O; k5 J      （1）锰对提高钢的淬透性。
/ i# ]; r! D4 v% o. b6 W: O      （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。
) p$ o, L' L; Y$ p% K+ R; 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。
2 p) O2 M. b" k% u6 k0 |      3      铬在钢中的作用
) h: J" i! j+ \" a" f, r      （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。
8 W0 w8 \" }3 y) D1 d% y% p  C* d      （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铬能促进钢的回火脆性。
+ O% w5 x  f) N# G      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。
: a2 U+ B: z6 w. }" L      （3）改善钢的加工性和可焊性。    ‘    ：
- \: |5 S) b* X2 i* 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。
# _- }4 O/ |2 c% V: v      5      钼在钢中的作用
      （1）钼对铁素体有固溶强化作用。
% R& K) i+ d' d! f  X0 Q3 C      （2）提高钢热强性
) k3 X" h5 I1 p      （3）抗氢侵蚀的作用。
2 q8 M& Z: r4 p: s, ?4 \' J$ @      （4）提高钢的淬透性。
+ V# v: V3 r8 J  Y; ?% [# e" p      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。
& s  ]9 ?$ G: h4 t8 t# V      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
; a4 Z/ [/ s2 `7 O" l* D- e      (1)热强性。
' E  J+ w- X$ Z+ F9 e9 M" E      （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；
& e; {3 U5 b  y5 M      （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
7 I7 [, j3 G7 u/ H      （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。
6 T& q" k" t0 E9 y4 Y( h      (2)有极好的抗氢性能。
1 C1 i! R- `7 g& f/ u6 h9 O      (3)铌能提高钢的热强性
2 N+ k1 U! z# b  b/ ]5 t     10  硼在钢中的作用    ；
      （1）提高钢的淬透性。
: h: R' ^. v6 e0 }      （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
      11  铝在钢中的作用
, h, `8 ?% i, G% m      (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。
      (3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。
: D3 Y9 ]6 _2 W8 r- `      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
/ c, M. o3 [( H& F) {" m１细化晶粒，净化钢水．
5 a% @+ |, W$ ]２脱硫，脱氧
7 \) R9 Z! k( i8 S5 H* I３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