|
|
发表于 2007-7-18 10:28:43
|
显示全部楼层
来自: 中国江西九江
几种常用合金元素在钢中的作用
0 `" e9 V1 E% n0 m8 f1 x2 M/ I, d1 n0 `- Z: T: q
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。& s% A0 g7 {- u, G* O, T2 m1 l
1 硅在钢中的作用
' x) s5 X7 M# q+ w2 d' x9 }$ b (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。
9 X3 _, S: ?9 j* B8 R5 f' } (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。# b V! M9 K5 z8 i
(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。
5 F0 L/ Y% S- w6 z( m9 r3 j3 } 缺点:(4)使钢的焊接性能恶化。( ^5 d, {9 \, O! u/ \
2 锰在钢中的作用
, J( F* S g& A/ N0 F (1)锰对提高钢的淬透性。
5 W- _. x$ T4 r6 z) p (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。) }& E0 |; @$ F5 |0 l9 P) |
(3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
9 ~8 F; N/ i2 c
6 f( | L; _2 [ 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。! Y. W7 |8 M! Y! o9 b, e' \
3 铬在钢中的作用$ k- x- K; P7 w* {& V" s
(1)铬可提高钢的强度和硬度。
% Z4 Y6 ^, F/ B3 P' s (2)铬可提高钢的高温机械性能。7 Q5 f; k; B, `4 N! M
(3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性2 l+ T4 F! Q0 n; {, W0 v# }5 ^6 q
(4) 阻止石墨化
$ P3 I$ _( V' M% S, n* B* ?0 z5 k (5) 提高淬透性。
, `# S0 T! m! w" r8 ? 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。
' s- A7 }7 e( `: v* ~$ F 4 镍在钢中的作用
c# H" \1 ^9 [! E! A( B (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
/ g) p- T! k# p, H/ g9 I1 E (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。
3 p1 c/ ^; a% W" T& |& d0 P (3)改善钢的加工性和可焊性。 ‘ :. S$ m+ H% {* }4 Z3 N3 r
(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。
! I, V# b( D( g- c 5 钼在钢中的作用 R; @, _2 J+ g* o( Y
(1)钼对铁素体有固溶强化作用。: i6 j8 V0 Q' v7 @. R/ p
(2)提高钢热强性
8 p0 k5 U! c1 r6 r& C (3)抗氢侵蚀的作用。
5 j- N2 b& a/ K! r! p (4)提高钢的淬透性。
* Z3 Z% A- F; o( H9 `6 x 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。
0 A5 }( k! K/ f7 O 6 钨在钢中的作用$ J. t+ t" H4 E* e: h' k5 A4 E
(1) 提高强度: U7 V, i7 k7 `8 M8 \5 M
(2)提高钢的高温强度。
) Q) M$ B0 e: v7 R R6 Y (3)提高钢的抗氢性能。* }. |2 b5 K& {2 Z: U) |
(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。* ?( M# ]0 Z# E# G/ H
7 钒在钢中的作用6 B( F Q8 V- y" G% U
(1)热强性。
: B! Q* T& e8 j( z9 R (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
8 G0 V7 A: J+ d! D- }! z 8 钛在钢中的作用' W: z! X( O _8 X- e
(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;, d; R1 }4 q+ s% ]2 T) B- `1 q
(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。6 x2 n/ k; m X
9 铌在钢中的作用
2 |( p$ V$ ^3 h+ @6 J( ^4 L$ G (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。
4 ^1 h$ p8 Z- R (2)有极好的抗氢性能。
U( J5 m* d* V1 m: L* z (3)铌能提高钢的热强性
" L0 j. [. {) [3 }! R2 l7 t, s4 s! W 10 硼在钢中的作用 ;
- R. i0 _/ c$ l1 U/ f8 E& U (1)提高钢的淬透性。+ G! W( x! o; B# j$ W; S
(2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。/ P/ R$ u3 N) V0 p! F
11 铝在钢中的作用7 L0 L/ S6 |; ?! f' u/ r# l
(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;
: k b4 X# p& {: A3 E8 t' T (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 4 l, |& m. h9 O |2 `7 l9 p
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。
; Q6 p$ L* Q/ q- C (3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5,的抗腐蚀性。
1 \% N, {& J8 A# r6 w" k 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。 |
评分
-
查看全部评分
|