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常用金屬材料中各種化學(xué)成分的作用及影響(三)
  發(fā)布時(shí)間:2020年09月11日 點(diǎn)擊數(shù):

  3. 合金鋼

  合金鋼中元素的作用

  為了合金化而加入的合金元素,最常用的有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩,鈦,鈮、硼、鋁等?,F(xiàn)分別說明它們在鋼中的作用。

  1)硅 

 ?、偬岣咪撝泄倘荏w的強(qiáng)度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
 ?、诠枘茱@著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比。
 ?、勰透g性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%一20%的高硅鑄鐵,是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí),表面也將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性。 

  缺點(diǎn):使鋼的焊接性能惡化。

  2)錳

 ?、馘i能提高鋼的淬透性。
  ②錳對提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度有顯著的作用。
 ?、坼i對鋼的高溫瞬時(shí)強(qiáng)度有所提高。

  缺點(diǎn):
  ①含錳較高時(shí),有較明顯的回火脆性現(xiàn)象。
 ?、阱i有促進(jìn)晶粒長大的作用,因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上必須注意。這種缺點(diǎn)可用加入細(xì)化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服。
 ?、郛?dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1%時(shí),會使鋼的焊接性能變壞。

  3)鉻

  ①鉻可提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
  ②鉻可提高鋼的高溫機(jī)械性能。
 ?、凼逛摼哂辛己玫目垢g性和抗氧化性。
 ?、茏柚故?。
 ?、萏岣叽阃感浴?/p>

  缺點(diǎn):
 ?、巽t是顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
  ②鉻能促進(jìn)鋼的回火脆性。

  4)鎳

 ?、倏商岣咪摰膹?qiáng)度而不顯著降低其韌性。
 ?、阪嚳山档弯摰拇嘈赞D(zhuǎn)變溫度,即可提高鋼的低溫韌性。
 ?、鄹纳其摰募庸ば院涂珊感?。
 ?、苕嚳梢蕴岣咪摰目垢g能力,不僅能耐酸,而且能抗堿和大氣的腐蝕。

  5)鉬

  ①鉬對鐵素體有固溶強(qiáng)化作用。
  ②提高鋼熱強(qiáng)性。
 ?、劭箽淝治g的作用。
 ?、芴岣咪摰拇阃感?。

  缺點(diǎn):
  鉬的主要不良作用是它能使低合金鉬鋼發(fā)生石墨化的傾向。

  6)鎢

  ①提高強(qiáng)度。
  ②提高鋼的高溫強(qiáng)度。
 ?、厶岣咪摰目箽湫阅?。
 ?、苁鞘逛摼哂袩嵊残浴R虼随u是高速工具鋼中的主要合金元素。

  7)釩

  ①熱強(qiáng)性。
 ?、阝C能顯著地改善普通低碳低合金鋼的焊接性能。

  8)鈦

 ?、兮伳芨纳其摰臒釓?qiáng)性,提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)度。
  ②并能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。使鋼在高壓下對氫的穩(wěn)定性高達(dá)600℃以上,在珠光體低合金鋼中,鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現(xiàn)象。因此,鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強(qiáng)鋼中的重要合金元素之一。

  9)鈮

 ?、兮壓吞?、氮、氧都有極強(qiáng)的結(jié)合力,并與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物,因而能細(xì)化晶粒,降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。
 ?、谟袠O好的抗氫性能。
 ?、垅壞芴岣咪摰臒釓?qiáng)性。 

  10)硼

 ?、偬岣咪摰拇阃感?。
  ②提高鋼的高溫強(qiáng)度。強(qiáng)化晶界的作用。

  11)鋁

 ?、儆米鳠掍摃r(shí)的脫氧定氮劑,細(xì)化晶粒,抑制低碳鋼的時(shí)效,改善鋼在低溫時(shí)的韌性,特別是降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
 ?、谔岣咪摰目寡趸阅?。曾對鐵鋁合金的抗氧化性進(jìn)行了較多的研究;4%AI即可改變氧化皮的結(jié)構(gòu),加入6%A1可使鋼在980C以下具有抗氧化性。嘉峪檢測網(wǎng)認(rèn)為當(dāng)鋁和鉻配合并用時(shí),其抗氧化性能有更大的提高。例如,含鐵50%一55%、鉻30%一35%、鋁10%一15%的合金,在1 400C高溫時(shí),仍具有相當(dāng)好的抗氧化性。由于鋁的這一作用,近年來,常把鋁作為合金元素加入耐熱鋼中。
 ?、鄞送?,鋁還能提高對硫化氫和V2O5,的抗腐蝕性。 

  缺點(diǎn):
 ?、倜撗鯐r(shí)如用鋁量過多,將促進(jìn)鋼的石墨化傾向。
  ②當(dāng)含鋁較高時(shí).其高溫強(qiáng)度和韌性較低。

來源:嘉峪檢測網(wǎng)