元素在结构钢中的作用
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。 希望有系统的介绍炒好!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 同意楼上
不过还是谢谢了
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