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      合金元素對鋼的性能有哪些影響

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      合金元素對鋼的性能有哪些影響

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      合金元素對鋼的性能有哪些影響
      合金元素主要作用為細化晶粒和脫氧,在滲氮鋼中能促成滲氮層,含量高時,能提高高溫抗氧化性,耐H2s氣體的腐蝕作用,固溶強化作用大,提高耐熱合金的熱強性,有促使石墨化傾向
      B 微量硼能提高鋼的淬透性,但隨鋼中碳含量增加,淬透性的提高逐漸減弱以至完全消失
      C 含量增加,鋼的硬度和強度也提高,但塑性和韌性隨之下降
      C0 有固溶強化作用,使鋼具有紅硬性,提高高溫性能、抗氧化和耐腐蝕性,為高溫合金及超硬高速鋼的重要合金元素,提高鋼的Ms點,降低鋼的淬透性
      Cr 提高鋼的淬透性,并有二次硬化作用,增加高碳鋼的耐磨性,含量超過12%時,使鋼具有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質腐蝕作用,提高鋼的熱強性,是不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素,但含量高時易產生脆性
      Cu 含量低時,作用和鎳相似,含量較高時,對熱變形加工不利,如超過O.30%時,在熱變形加工時導致高溫銅脆現象,含量高于O.75%時,經固溶處理和時效后可產生時效強化作用。在低碳合金鋼中,特別是與磷同時存在,可提高鋼的抗大氣腐蝕性,2%一3%的銅在不銹鋼中可提高對硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕性及對應力腐蝕的穩定性
      Mn 降低鋼的下臨界點,增加奧氏體冷卻時的過冷度,細化珠光體組織以改善其力學性能,為低合金鋼的重要合金元素,能明顯提高鋼的淬透性,但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利傾向
      Mo 提高鋼的淬透性,含量0.5%時,能降低回火脆性,有二次硬化作用。提高熱強性和蠕變強度,含量2%~3%時,提高抗有機酸及還原性介質腐蝕能力
      N 有不明顯的固溶強化及提高淬透性的作用,提高蠕變強度,與鋼中其他元素化合,有沉淀硬化作用,表面滲氮,提高硬度及耐磨性,增加抗蝕性,在低碳鋼中,殘余氮會導致時效脆性
      Nb 固溶強化作用很明顯,提高鋼的淬透性(溶于奧氏體時),增加回火穩定性,有二次硬化作用,提高鋼的強度、沖擊韌性,當含量高時(大于碳含量的8倍),使鋼具有良好的抗氫性能,并提高熱強鋼的高溫性能(蠕變強度等)
      Ni 提高塑性及韌性,(提高低溫韌性更明顯),改善耐蝕性能,與鉻、鉬聯合使用,提高熱強性,是熱強鋼及不銹耐酸鋼的主要合金元素之一
      P 固溶強化及冷作硬化作用很好,與銅聯合使用,提高低合金高強度鋼的耐大氣腐蝕性能,但降低其冷沖壓性能,與硫、錳聯合使用,改善切削性,增加回火脆性及冷脆敏感性
      Pb 改善切削加工性
      RE 包括鑭系元素及釔和鈧等17個元素,有脫氣、脫硫和消除其他有害雜質作用,改善鋼的鑄態組織,O.2%的含量可提高抗氧化性、高溫強度及蠕變強度,增加耐蝕性
      S 改善切削性。產生熱脆現象,惡化鋼的質量,硫含量高,對焊接性產生不好影響
      Si 常用的脫氧劑,有固熔強化作用,提高電阻率,降低磁滯損耗,改善磁導率,提高淬透性,抗回火性,對改善綜合力學性能有利,提高彈性極限,增加自然條件下的耐蝕性。含量較高時,降低焊接性,且易導致冷脆。中碳鋼和高碳鋼易于在回火時產生石墨化
      Ti 固溶強化作用強,但降低固溶體的韌性,固溶于奧氏體中提高鋼的淬透性,但化合鈦卻降低鋼的淬透性。改善回火穩定性,并有二次硬化作用,提高耐熱鋼的抗氧化性和熱強性,如蠕變和持久強度,且改善鋼的焊接性
      V 固溶于奧氏體中可提高鋼的淬透性,但化合狀態存在的釩,會降低鋼的淬透性,增加鋼的回火穩定性,并有很強的二次硬化作用,固溶于鐵素體中有極強的固溶強化作用。細化晶粒以提高低溫沖擊韌性,碳化釩是最硬耐磨性最好的金屬碳化物,明顯提高工具鋼的壽命,提高鋼的蠕變和持久強度,釩、碳含量比超過5.7時,可大大提高鋼抗高溫高壓氫腐蝕的能力,但會稍微降低高溫抗氧化性
      W 有二次硬化作用,使鋼具有紅硬性,提高耐磨性,對鋼的淬透性、回火穩定性、力學性能及熱強性的影響均與鉬相似,稍微降低鋼的抗氧化性
      Zr 鋯在鋼中作用與鈮、鈦、釩相似,含量小時,有脫氧、凈化和細化晶粒的作用,提高鋼的低溫韌性,消除時效現象,提高鋼的沖壓性能
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