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%-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 SiO 2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。
缺点:(4使钢的焊接性能恶化。 2、锰在钢中的作用 (1锰提高钢的淬透性。
(2锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。 (3锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
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、铬在钢中的作用
(1铬可提高钢的强度和硬度。 (2铬可提高钢的高温机械性能。 (3使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
(4阻止石墨化 (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。 4、镍在钢中的作用
(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。 5、钼在钢中的作用
(1钼对铁素体有固溶强化作用。 (2提高钢热强性 (3抗氢侵蚀的作用。 (4提高钢的淬透性。
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。 6、钨在钢中的作用 (1 提高强度
(2提高钢的高温强度。 (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。
7、钒在钢中的作用 (1热强性。
(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
(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。
9、铌在钢中的作用
(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。
(2有极好的抗氢性能。 (3铌能提高钢的热强性 10、硼在钢中的作用 ; (1提高钢的淬透性。
(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;
微合金元素在钢中的作用(精)
