元素在结构钢中的作用

宋斌

合金元素在结构钢中的作用
一、锰
锰能强烈提高钢的淬透性。锰对铁素体和奥氏体均能起较大的固溶强化作用，为弱碳化物形成元素，进入渗碳体替代部分铁原子，形成合金渗碳体。在正火（或热锻、轧）态，锰能增加珠光体量，与含碳量相同的碳钢相比，使钢具备高的强度和硬度。
  锰对钢的不利影响；含锰量较高时，钢有明显的回火脆性，尤其是第一类回火脆性严重；锰促使奥氏体晶粒长大，使钢岁过热较敏感。往往锰钢中夹杂物较多，但可从冶炼工艺上得到解决。
二、硅
  硅对铁素体有较大的固溶强化作用。常用于脱氧剂。能提高钢的电阻率，降低磁滞耗损，对磁导率也有改善，为硅钢片的主要合金元素。硅对回火转变有阻碍作用，尤其在低温阶段抗回火的作用比较强烈。因此，硅对正火、调质状态的钢都能有效地提高强度。硅对提高钢的屈强比（ReL∕Rm）的作用在合金元素中占第一位。硅和锰配合使用，有助于克服锰钢的过热敏感性。
  硅的加入，使钢在正火（或热轧）态下，珠光体量增加，也能细化珠光体组织。硅对钢的不利影响：硅促进钢的表面脱碳；对中、高碳钢的回火时易产生石墨化；含硅量较高时，对钢的焊接性不利。
  三 硼
钢中加入微量的硼，能提高其淬透性。但硼对提高淬透性的作用与淬火温度和钢的含碳量有关。在略高于Ac3临界点的正常淬火温度，硼的作用很显著；随着加热温度的升高，提高淬透性的作用下降；在加热温度很高时（950~1000°C），硼对提高淬透性的作用几乎消失。但在温度加热后又降温到正常淬火温度保温，硼对提高淬透性的作用又可恢复。硼对低碳钢淬透性的作用显著，但随着含碳量的增加，硼的作用逐渐减弱，当含碳量的质量分数达0.9%时，硼已不能提高淬透性。
   微量的硼能促使钢是正火（或热轧）态组织由珠光体向贝氏体方向变迁。
    硼对钢的副作用有：硼略有促进奥氏体晶粒长大的作用；硼略有加剧第二类回火脆性的作用；喊硼量的质量分数大于0.004%时，会强烈降低钢的韧性。
四、铬
铬能强烈提高钢的淬透性，其作用的强弱约于锰相当。与其他元素相比，铬对抑制贝氏体转变作用最强烈。铬虽然可部分地溶于铁元素，但它对于铁元素的强化作用很弱。对正火（或热轧）态而言，铬能增加珠光体量，并能细化珠光体组织。
铬是较强的碳化物形成的元素，在结构钢中一般以（Fe,Cr）3合金渗碳体出现。铬阻碍调质钢回火时碳化物的聚集，与含碳量相同的碳钢相比，在相同的调质处理条件下，碳化物颗粒较多，较细小，并具有较大的分散度，从而提高调质钢的强度。
铬对钢的不利影响是促进回火淬火。
五、钒、钛和钨
钒、钛和钨在合金结构钢中都作为辅助元素加入。钒、钛和钨都是强烈形成碳化合物的元素，它们在钢中形成稳定的特殊化物，有强烈细化晶粒的作用。锰钢对加入钒、钛和钨有效地克服锰钢容易过热的缺点。硅钢和铬钢中加入钨，能有效地消除回火脆性，使钢具有好的韧性。
六、钼
钼在合金结构钢中一般是辅助元素。钼是较强的碳化物形成元素，主要用在硅钢和铬钢中，能有效地消除回火脆性，使之具有较好的冲击韧性。
钼能强烈提高钢的淬透性。钼对于正火（或热轧）态钢而言，能使组织从珠光体形态向贝氏体形态转变。有些含钼的钢在正火态即可获得贝氏体组织。
七、镍
镍在结构钢中是辅助元素，主要作用是提高钢是淬透性、韧性。镍对铁素体也有较好的强化作用，但不如硅、锰作用强。镍与铬配合使用，对提高钢淬透性的作用极强，远远超过这两种元素单独加入时作用之和。如￠150镍mm的37CrNi3钢油淬能淬透。
镍的加入能使正火（或热轧）态中的珠光体量增加，并且珠光组织也细化。镍钢虽无回火脆性，但镍铬配合却使回火脆性严重加剧。

hulihong678

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xiaochun0210

同意楼上
不过还是谢谢了