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。
      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。
      (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。
      (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。
6 r* E. A, o) X      缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
7 z3 t" p; G' b2 T0 g      2      锰在钢中的作用
      （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。
5 \* ?  w1 w9 p4 y. [4 Q1 x, T' f) t7 J      （3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
         
' |0 C$ H+ V4 B      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 E4 A- x! F& ^( a" ^. Y      3      铬在钢中的作用
      （1）铬可提高钢的强度和硬度。
' l$ O( L! h8 M$ Y' b1 v      （2）铬可提高钢的高温机械性能。
2 {2 u3 P, S' a- O0 E      （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
      （4）       阻止石墨化
) c2 }3 @  `' C      （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。
* l+ ?, M+ M7 k& L      4      镍在钢中的作用
8 g3 f6 Y1 |* v6 F( g2 D3 h      （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。    ‘    ：
4 x: Q. M9 q- t% r; 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。
1 G4 z) [! c) ^      5      钼在钢中的作用
      （1）钼对铁素体有固溶强化作用。
" w9 L- I! l+ `% q* X      （2）提高钢热强性
      （3）抗氢侵蚀的作用。
) T+ X2 P, H  O% M      （4）提高钢的淬透性。
3 x. I, N5 b4 Z7 J& G      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。
/ o3 s8 [- `) ~: f9 l- v( X! H+ X      6      钨在钢中的作用
; X9 `! H2 T) U      (1) 提高强度
      （2）提高钢的高温强度。
5 a2 B/ ]4 h. h& A      （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。
1 W* f! m; V6 s0 G  k      7      钒在钢中的作用
      (1)热强性。
: v4 @6 G1 _8 o" u      （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
2 o; U! k8 r4 y0 q8 Y      （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。
; C# t, z& I' B, _: F% |       9      铌在钢中的作用
! m/ V& N) b) o( A& c& ?% @' \  f      （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。
$ _" h' }1 I. C: G! S      (2)有极好的抗氢性能。
8 E- _9 Y; X8 |8 h4 n  h: B      (3)铌能提高钢的热强性
5 V: S* a+ N7 X, ~& a' _, S1 x     10  硼在钢中的作用    ；
6 T# r& }4 n& Y      （1）提高钢的淬透性。
. A; W4 m3 t6 P; l8 m! |5 n      （2）提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
      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
7 A4 Z7 t5 j5 U5 ^, F! b# s      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。
& R, x. N2 T% L0 n: P      (3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。
  X$ U, J& o; N+ U. P% Y      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
6 f% g' r$ y3 j# D: ?# u4 g１细化晶粒，净化钢水．
; g& ^, k) ^0 c２脱硫，脱氧
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