合金鋼的影響

    合金鋼的影響

    合金元素對鐵碳合金相圖的影響



    1
、合金元素對A相區的影響：1）擴大A相區（Mn
、Ni、Co）；2）縮小A相區（Cr
、V


、Mo
、Si)
；3）正是這個原因我們可以生產奧氏體鋼和鐵素體鋼；

    2、合金元素對S、E點的影響：凡是擴大A相區的元素均使S、E點向左下方移動；凡是縮小A相區的元素均使S
、E點向左上方移動。

    合金元素對S、E點的影響：如圖1所示：

    合金元素對鋼熱處理的影響

    1、對奧氏體化的影響——大多數合金元素（鎳、鈷除外）都減緩奧氏體化過程。所以在熱處理時就需要比碳鋼更高的加熱溫度和更長的保溫時間。——碳化物不宜分解。

    2
、對奧氏體晶粒大小的影響——大(da)多(duo)數(shu)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)有(you)阻(zu)礙(ai)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)作(zuo)用(yong)。但(dan)錳(meng)和(he)硼(peng)卻(que)相(xiang)反(fan)，可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)
，所(suo)以(yi)
，除(chu)錳(meng)鋼(gang)外(wai)，合(he)金(jin)鋼(gang)在(zai)加(jia)熱(re)時(shi)不(bu)易(yi)過(guo)熱(re)。這(zhe)樣(yang)有(you)利(li)於(yu)在(zai)淬(cui)火(huo)後(hou)獲(huo)得(de)細(xi)馬(ma)氏(shi)體(ti)

；也有利於適當提高加熱溫度
，使奧氏體中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高鋼的力學性能。[2]

    3
、合金元素對過奧氏體轉變的影響——除鈷外
，所有合金元素都使C曲線右移
，降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性（如圖7-4）。有些合金元素還使C曲線的形狀發生改變。另外
，大多數合金元素還使Ms點下降。

    對鋼加熱和冷卻時相變的影響

    鋼gang加jia熱re時shi的de主zhu要yao固gu態tai相xiang變bian是shi非fei奧ao氏shi體ti相xiang向xiang奧ao氏shi體ti相xiang的de轉zhuan變bian，即ji奧ao氏shi體ti化hua的de過guo程cheng。整zheng個ge過guo程cheng都dou和he碳tan的de擴kuo散san有you關guan。合he金jin元yuan素su中zhong，非fei碳tan化hua物wu形xing成cheng元yuan素su降jiang低di碳tan在zai奧ao氏shi體ti中zhong的de激ji活huo能neng

，增zeng加jia奧ao氏shi形xing成cheng的de速su度du；而強碳化物形成元素強烈妨礙碳在鋼中的擴散
，顯著減慢奧氏體化的過程。

    鋼冷卻時的相變是指過冷奧氏體的分解
，包括珠光體轉變（共析分解）
、beishitixiangbianjimashitixiangbian。jinjuhejinyuansuduiguolengaoshitidengwenzhuanbianquxiandeyingxiangweili
，daduoshuhejinyuansu

，chuguhelvwai，junqijianhuanaoshitidengwenfenjiedezuoyong，dangeleiyuansusuoqidezuoyongyousuobutong。buxingchengtanhuawude（如矽、磷、鎳
、銅）和少量的碳化物形成元素（如釩

、鈦
、鉬
、鎢），對奧氏體到向珠光體的轉變和向貝氏體的轉變的影響差異不大

，因而使轉變曲線向右推移。

    碳化物形成元素（如釩
、鈦、鉻、鉬、鎢）如ru果guo含han量liang較jiao多duo，將jiang使shi奧ao氏shi體ti向xiang珠zhu光guang體ti的de轉zhuan變bian顯xian著zhu推tui遲chi

，但dan對dui奧ao氏shi體ti向xiang貝bei氏shi體ti的de轉zhuan變bian的de推tui遲chi並bing不bu顯xian著zhu，因yin而er使shi這zhe兩liang種zhong轉zhuan變bian的de等deng溫wen轉zhuan變bian曲qu線xian從cong“鼻子”處分離
，而形成兩個C形。[3]

    對鋼的晶粒度和淬透性的影響

    影響奧氏體晶粒度的因素很多。鋼的脫氧和合金化情況均與“奧氏體本質晶粒度”有關。一般來說,一些不形成碳化物的元素,如鎳、矽、銅
、鈷等,阻止奧氏體晶粒長大的作用較弱,而錳、磷則有促進晶粒長大的傾向。碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等
，對阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強碳化物形成元素如釩
、鈦
、铌
、gaodeng

，qiangliedizuzhiaoshitijinglichangda，qixihuajinglizuoyong。lvsuiranshuyubuxingchengtanhuawuyuansu，danqueshixihuajinglihekongzhijinglikaishicuhuawendudezuichangyongdeyuansu。

    鋼的淬透性（見淬火）高(gao)低(di)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)和(he)晶(jing)粒(li)度(du)。除(chu)鈷(gu)和(he)鋁(lv)等(deng)元(yuan)素(su)外(wai)，大(da)部(bu)分(fen)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)溶(rong)入(ru)固(gu)溶(rong)體(ti)後(hou)都(dou)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)地(di)抑(yi)製(zhi)過(guo)冷(leng)奧(ao)氏(shi)體(ti)向(xiang)珠(zhu)光(guang)體(ti)和(he)貝(bei)氏(shi)體(ti)的(de)相(xiang)變(bian)，增(zeng)加(jia)獲(huo)得(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)數(shu)量(liang)，即(ji)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)淬(cui)透(tou)性(xing)。[4]

    對鋼的力學性能和回火性能的影響

    gangdexingnengqujueyutiedegurongtihetanhuawugezixingnengyijitamenxiangduifenbudezhuangtai。hejinyuansuduigangdelixuexingnengdeyingxiangyeyuciyouguan。gurongyutiesutizhongdehejinyuansu，qigurongqianghuazuoyong，shiqiangduheyingdutigao，dantongshishirenxinghesuxingxiangduidijiangdi。

    調質鋼的韌性－脆性轉變溫度是評價力學性能的一項重要指標。

    ①提高轉變溫度的元素有B、P
、C、Si、Cu、Mo、Cr；

    ②降低轉變溫度的元素有Ni
、Mn
；

    ③少量時提高、多量時降低轉變溫度的元素有Ti、V;

    ④少量時降低
、多量時提高轉變溫度的元素有Al。

    合he金jin鋼gang的de回hui火huo穩wen定ding性xing比bi碳tan素su鋼gang好hao，這zhe是shi由you於yu合he金jin元yuan素su在zai回hui火huo時shi阻zu礙ai了le鋼gang中zhong原yuan子zi的de擴kuo散san
，因yin而er在zai同tong樣yang溫wen度du下xia
，起qi到dao延yan遲chi馬ma氏shi體ti分fen解jie和he抗kang回hui火huo軟ruan化hua的de作zuo用yong。碳tan化hua物wu形xing成cheng元yuan素su，對dui回hui火huo軟ruan化hua的de延yan遲chi作zuo用yong特te別bie顯xian著zhu。鈷gu和he矽gui雖sui屬shu不bu形xing成cheng碳tan化hua物wu元yuan素su，但dan它ta們men對dui滲shen碳tan體ti晶jing核he的de形xing成cheng和he長chang大da，有you強qiang烈lie的de延yan遲chi作zuo用yong，因yin此ci，也ye有you延yan遲chi回hui火huo軟ruan化hua的de作zuo用yong。[5]

    對鋼的焊接性和被切削性的影響

    焊(han)接(jie)性(xing)和(he)被(bei)切(qie)削(xue)性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)鋼(gang)的(de)工(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)好(hao)壞(huai)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)麵(mian)。凡(fan)能(neng)提(ti)高(gao)淬(cui)透(tou)性(xing)的(de)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)均(jun)對(dui)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)性(xing)不(bu)利(li)。因(yin)為(wei)在(zai)焊(han)縫(feng)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)靠(kao)近(jin)熔(rong)合(he)線(xian)一(yi)側(ce)冷(leng)卻(que)時(shi)易(yi)形(xing)成(cheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)等(deng)硬(ying)脆(cui)組(zu)織(zhi)，有(you)導(dao)致(zhi)開(kai)裂(lie)的(de)危(wei)險(xian)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)
，熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)靠(kao)近(jin)熔(rong)合(he)線(xian)處(chu)的(de)晶(jing)粒(li)因(yin)受(shou)高(gao)熱(re)容(rong)易(yi)粗(cu)化(hua)，因(yin)此(ci)，合(he)金(jin)鋼(gang)中(zhong)含(han)有(you)可(ke)使(shi)晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)的(de)元(yuan)素(su)如(ru)鈦(tai)、釩等是有益的。

    鋼中加入適量的硫、鉛等元素可改善鋼的被切削性（見易切削鋼）。合金鋼中的合金元素一般會使鋼的硬度增加，因而增高切削抗力，加劇刀具磨損。通過改變鋼的基體組織

、夾雜物的種類
、數量和形狀可以影響鋼的被切削性。[6]

    對鋼的耐蝕性能的影響

    鉻是不鏽耐酸鋼和耐熱鋼的主要合金元素。合金鋼中含鉻量若達到12%左右
，在鋼的表麵便形成致密的鉻的氧化物，使鋼在氧化性介質中的耐蝕性發生突變而大大提高。鉻、鋁
、矽(gui)等(deng)元(yuan)素(su)
，能(neng)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)和(he)抗(kang)高(gao)溫(wen)氣(qi)體(ti)的(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)
，但(dan)過(guo)量(liang)的(de)鋁(lv)和(he)矽(gui)則(ze)會(hui)使(shi)鋼(gang)的(de)熱(re)塑(su)性(xing)變(bian)壞(huai)。鎳(nie)主(zhu)要(yao)用(yong)來(lai)形(xing)成(cheng)和(he)穩(wen)定(ding)奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，使(shi)鋼(gang)獲(huo)得(de)良(liang)好(hao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)、耐蝕性能和工藝性能。鉬能使不鏽耐酸鋼很快鈍化，提高對含有氯離子的溶液及其他非氧化性介質的耐蝕能力。鈦、铌ni通tong常chang用yong來lai固gu定ding合he金jin鋼gang中zhong的de碳tan，使shi它ta生sheng成cheng穩wen定ding的de碳tan化hua物wu，以yi減jian輕qing碳tan對dui合he金jin鋼gang耐nai蝕shi性xing能neng的de有you害hai作zuo用yong。銅tong和he磷lin配pei合he使shi用yong時shi
，可ke提ti高gao鋼gang的de耐nai大da氣qi腐fu蝕shi性xing能neng。