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[分享] 几种常用合金元素在钢中的作用

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发表于 2006-10-2 14:47:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国河北唐山

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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。/ ]& e$ ]8 p7 r  T7 ~3 u8 W
      1      硅在钢中的作用
, R7 F9 Z' T0 g9 h7 a: `! C% N% 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。
6 A+ p' s  T& e" C% d8 Q5 ~5 V2 `' o      (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。
" R1 j% X5 @/ y* f      (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。
4 n  Q& f3 E& b: t0 g/ K      缺点:(4)使钢的焊接性能恶化。8 O: E& j' a6 w1 D& O4 @: j
      2      锰在钢中的作用
( k2 W. {3 Z" e! J; c2 m      (1)锰对提高钢的淬透性。
1 N$ r6 }1 F* \, O* P      (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
2 E) S/ m. V1 g4 l+ k      (3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。  x! J4 s' a) ~, S5 J( I# E" j
         
" q! |9 m# V. S# w      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。
& T" w+ Y! q8 c  P  H* x      3      铬在钢中的作用
# v. i5 L' b% G* g4 d      (1)铬可提高钢的强度和硬度。3 ^7 I: }: d9 @3 S. r! I% @! ~
      (2)铬可提高钢的高温机械性能。. C3 V7 H6 K; M  X
      (3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性' \6 [1 `9 j' f2 m  M/ F
      (4)       阻止石墨化
2 i% D! z& g0 c$ x, `" o' X: ]      (5)       提高淬透性。
8 l* L* |" @; O( a  s      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。# c: |7 Z3 V  Q3 f; P
      4      镍在钢中的作用
1 v; s6 C; c* n/ o7 u0 D$ l9 [      (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
$ S: m! D) W7 ^6 R. E9 S2 q      (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。
7 x: B* o4 g2 Q7 _8 O0 i      (3)改善钢的加工性和可焊性。    ‘    :
5 y0 L4 e1 x+ y1 m" a/ C0 Y+ L! W      (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。
% e( ~+ F/ m/ s% _: H& m! D! \      5      钼在钢中的作用
2 o' [' a+ ?- R) e4 @" n2 O      (1)钼对铁素体有固溶强化作用。
' E! R0 O: d: b6 [      (2)提高钢热强性6 q1 l3 n6 F5 W& L' _" S# g/ i
      (3)抗氢侵蚀的作用。
" P2 R+ f" y7 U. y7 |( f" R      (4)提高钢的淬透性。- X9 L& g+ z5 a# L" i5 \  j
      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。" e- `$ i  |6 j* O
      6      钨在钢中的作用9 `2 S7 b* k/ p! a. t" W
      (1) 提高强度
- A0 U! d' M9 I; C( g      (2)提高钢的高温强度。; z2 }& b% k- ?( z5 H& Y# Z7 D
      (3)提高钢的抗氢性能。1 t$ [0 u! y, y  a
      (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。
2 o, q( X. y6 g2 t      7      钒在钢中的作用2 o& b! i+ y# `# b" B
      (1)热强性。% Z$ I7 _. n$ e
      (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
" s& X, {5 `/ X8 _      8      钛在钢中的作用
! ~/ W( b% F7 W3 s  U8 r+ _      (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;" F& r) N& K! n# W% i
      (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。+ i+ M/ I9 [. c9 H3 y
       9      铌在钢中的作用
1 p: J  S, r9 ?* k6 o      (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。
9 j  g3 r* h1 f# C* ?' g      (2)有极好的抗氢性能。. s5 [0 z( a: g2 Y' N$ l+ \* g
      (3)铌能提高钢的热强性& i8 s2 f2 w3 @% T/ U3 ?6 S
     10  硼在钢中的作用    ;
8 ]0 U: {9 g  m' Y6 k      (1)提高钢的淬透性。
7 O. }* O+ c5 k! g7 q: v- t& V5 v      (2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。- ^% [3 y/ c; q' h1 i+ [
      11  铝在钢中的作用4 J0 I. Q$ t& d
      (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;) G, D% g) @/ x3 |& Y$ v
      (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 ) I" x. {0 G( k/ r. j) e) I
      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。# e- l" j& a% F+ |! P# ^) f( _  J
      (3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5,的抗腐蚀性。$ t6 }: x3 y4 f9 e1 t4 r% a! c
      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。

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发表于 2006-10-9 21:31:20 | 显示全部楼层 来自: 中国江西新余
稀土元素在钢中的作用" b5 X7 K  ^& M9 r
1细化晶粒,净化钢水.3 r3 Y3 R7 M: {: G' p' w
2脱硫,脱氧
9 t6 g) {2 c* M' d( A3提高纲的强度和塑性,但过量性能有所下降.

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发表于 2006-11-4 13:26:49 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江鸡西
铬在钢中的含量越高  钢越硬    为什么
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