表1—38主要合金元素對(duì)鋼性能影響的有關(guān)說明
元素名稱 | 對(duì)性能主要影響 |
Al | 主要作用為細(xì)化晶粒和脫氧，在滲氮鋼中能促成滲氮層，含量高時(shí)，能提高高溫抗氧化性，耐H2s氣體的腐蝕作用，固溶強(qiáng)化作用大，提高耐熱合金的熱強(qiáng)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(qiáng)度也提高，但塑性和韌性隨之下降 |
C0 | 有固溶強(qiáng)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(diǎn)，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(shí)，使鋼具有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質(zhì)腐蝕作用，提高鋼的熱強(qiáng)性，是不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素，但含量高時(shí)易產(chǎn)生脆性 |
Cu | 含量低時(shí)，作用和鎳相似，含量較高時(shí)，對(duì)熱變形加工不利，如超過O．30％時(shí)，在熱變形加工時(shí)導(dǎo)致高溫銅脆現(xiàn)象，含量高于O．75％時(shí)，經(jīng)固溶處理和時(shí)效后可產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化作用。在低碳合金鋼中，特別是與磷同時(shí)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(duì)硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕性及對(duì)應(yīng)力腐蝕的穩(wěn)定性 |
Mn | 降低鋼的下臨界點(diǎn)，增加奧氏體冷卻時(shí)的過冷度，細(xì)化珠光體組織以改善其力學(xué)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(shí)，能降低回火脆性，有二次硬化作用。提高熱強(qiáng)性和蠕變強(qiáng)度，含量2％～3％時(shí)，提高抗有機(jī)酸及還原性介質(zhì)腐蝕能力 |
N | 有不明顯的固溶強(qiáng)化及提高淬透性的作用，提高蠕變強(qiáng)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(huì)導(dǎo)致時(shí)效脆性 |
Nb | 固溶強(qiáng)化作用很明顯，提高鋼的淬透性(溶于奧氏體時(shí))，增加回火穩(wěn)定性，有二次硬化作用，提高鋼的強(qiáng)度、沖擊韌性，當(dāng)含量高時(shí)(大于碳含量的8倍)，使鋼具有良好的抗氫性能，并提高熱強(qiáng)鋼的高溫性能(蠕變強(qiáng)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(lián)合使用，提高熱強(qiáng)性，是熱強(qiáng)鋼及不銹耐酸鋼的主要合金元素之一 |
P | 固溶強(qiáng)化及冷作硬化作用很好，與銅聯(lián)合使用，提高低合金高強(qiáng)度鋼的耐大氣腐蝕性能，但降低其冷沖壓性能，與硫、錳聯(lián)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(gè)元素，有脫氣、脫硫和消除其他有害雜質(zhì)作用，改善鋼的鑄態(tài)組織，O．2％的含量可提高抗氧化性、高溫強(qiáng)度及蠕變強(qiáng)度，增加耐蝕性 |
S | 改善切削性。產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，惡化鋼的質(zhì)量，硫含量高，對(duì)焊接性產(chǎn)生不好影響 |
Si | 常用的脫氧劑，有固熔強(qiáng)化作用，提高電阻率，降低磁滯損耗，改善磁導(dǎo)率，提高淬透性，抗回火性，對(duì)改善綜合力學(xué)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(shí)，降低焊接性，且易導(dǎo)致冷脆。中碳鋼和高碳鋼易于在回火時(shí)產(chǎn)生石墨化 |
Ti | 固溶強(qiáng)化作用強(qiáng)，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(wěn)定性，并有二次硬化作用，提高耐熱鋼的抗氧化性和熱強(qiáng)性，如蠕變和持久強(qiáng)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(tài)存在的釩，會(huì)降低鋼的淬透性，增加鋼的回火穩(wěn)定性，并有很強(qiáng)的二次硬化作用，固溶于鐵素體中有極強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用。細(xì)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(qiáng)度，釩、碳含量比超過5.7時(shí)，可大大提高鋼抗高溫高壓氫腐蝕的能力，但會(huì)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(duì)鋼的淬透性、回火穩(wěn)定性、力學(xué)性能及熱強(qiáng)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(shí)，有脫氧、凈化和細(xì)化晶粒的作用，提高鋼的低溫韌性，消除時(shí)效現(xiàn)象，提高鋼的沖壓性能 |
注：各成分的含量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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