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
' R8 F; o4 ]2 v+ F1 }      (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。
' t9 y5 M+ ]9 H0 b  v0 j9 ^* K      (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。
+ d) ]3 i3 R7 v- _4 l      (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。
6 \. E( g% R$ a      2      锰在钢中的作用
: @0 {. f( q' `2 ~/ k$ a+ M. r# G      （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。
/ i3 m& |5 ^' g2 b) v      （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。
      3      铬在钢中的作用
      （1）铬可提高钢的强度和硬度。
" D( F# h1 x+ u. Q+ h% u; V      （2）铬可提高钢的高温机械性能。
      （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
9 g: o2 G3 H9 j! A6 ^/ d9 C1 Y# x      （4）       阻止石墨化
! B% |% A2 x) k; u! n) V      （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。
      4      镍在钢中的作用
$ n1 S2 u1 J8 ^" g! k, e      （1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
) ~/ ]* e1 }, C! l* U      （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。    ‘    ：
      （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。
$ [' p1 h8 f4 C      5      钼在钢中的作用
+ u' n5 \( L* G1 g/ w# c4 n      （1）钼对铁素体有固溶强化作用。
) J9 B2 `6 b2 C: I& N: S/ ?( ]  f      （2）提高钢热强性
) a+ j, P. u4 y) ]* e! n      （3）抗氢侵蚀的作用。
      （4）提高钢的淬透性。
      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 j* L: r- R" E8 {/ a' A8 |) O      6      钨在钢中的作用
      (1) 提高强度
. U& O9 T) Q$ J      （2）提高钢的高温强度。
* b! @! D& E6 r. c4 x1 `      （3）提高钢的抗氢性能。
) Z- j' U4 O8 }% \  ]* 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。
      7      钒在钢中的作用
  E$ v6 X* W- H( v0 W( i" W* b      (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
      （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；
7 j/ E1 W0 E1 p1 Y4 G, H% L  p: 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。
, N% i8 u. E' ]& Y, p       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。
. G( c2 c% M( z- e+ b9 J$ \      (3)铌能提高钢的热强性
: l$ w2 t" J, P, S2 V" R1 E     10  硼在钢中的作用    ；
; U& q8 {; B" f2 J6 }, a      （1）提高钢的淬透性。
# u! W+ e% P1 D2 q' z" G, W      （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
( r) `/ P. u9 j8 ^9 K3 Z' R! o& g      11  铝在钢中的作用
      (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。
6 O; D. c$ B3 R; S4 x; T6 E5 M      (3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。
, @! f9 Y: d/ @8 q6 B3 w- e* ?      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
4 U% c  m" t. T0 U7 L9 U１细化晶粒，净化钢水．
２脱硫，脱氧
: I5 w! o, z( V) n3 @; \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