合金元素對合金鋼的效能有何影響,合金元素對鋼的力學效能和回火效能有什麼影響?

2021-08-31 09:12:40 字數 5217 閱讀 8849

1樓:帝都小女子

為了合金化而有意識地加入一定範圍含量的元素煉製的鋼才是合金鋼。由於加入的合金元素不同,合金鋼的效能也不一樣。幾種主要合金元素對合金鋼效能的影響如下:

矽:鋼中常含有0.2~0.

3%的矽,但當含量超過0.5%時,矽就成為合金元素,這種鋼稱為矽鋼。矽能顯著地提高鋼的強度極限,在調質結構鋼中,矽能增加鋼的滲透性及淬火後的抗回火性,所以矽鋼常被用作調質結構鋼。

但鋼中含矽量的增加,使其可焊性變差。錳:當鋼中錳含量超過1%時,錳就成為合金元素,這種鋼稱為錳鋼。

錳鋼具有足夠的韌性和較高的強度和硬度,錳能消除由含硫而引起的熱脆性,改善鋼的熱加工效能。總的說來錳元素對鋼的效能影響是利多弊少,故常用錳作為合金元素加入鋼中製成各種合金鋼。釩:

是我國儲量豐富的元素之一,加入鋼中和碳、氮、氧形成極為穩定的化合物(碳氮化釩)以減弱碳和氮的不利影響。鋼中加入0.5%以下的釩,能提高鋼的強度、低溫韌性;改善剛的可捍性,增加鋼的抗蠕變效能。

鈦:是普通低備金鋼中使用較多的元素之一。鋼中加入少量鈦,能使鋼的內部組織緻密顯著地提高其強度,並可改善可焊性,提高抗腐蝕能力。

但是,鈦含量不宜過高,以0.03%~0.12%為宜。

磷:是鋼中的有害元素,以夾雜物的形式存在於鋼中,它能使鋼的強度和硬度增加,塑性和衝擊韌性降低,尤其是在低溫時,衝擊韌性會顯著下降;此種效能稱為鋼的冷脆性。磷在碳鋼中的含量一般不超過0.

085%,通常控制在0.05%以下。

2樓:

1.溶解於鐵起固溶強化作用

幾乎所有合金元素均能不同程度地溶於鐵素體、奧氏體中形成固溶體,使鋼的強度、硬度提高,但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合

2.形成碳化物,起第二相強化、硬化作用

按照與碳之間的相互作用不同,常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素兩大類。碳化物形成元素包括ti、nb、v、w、mo、cr、mn等,它們在鋼中能與碳結合形成碳化物,如tic、vc、wc等,這些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔點和穩定性,如果它們顆粒細小並在鋼中均勻分布時,則顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性。

3.使結構鋼中珠光體增加,起強化的作用

合金元素的加入,使fe-fe3c相圖中的共析點左移,因而,與相同含碳量的碳鋼相比,亞共析成分的結構鋼(一般結構鋼為亞共析鋼)含碳量更接近於共析成分,組織中珠光體的數量,使合金鋼的強度提高。

3樓:尛歌以詠志

釩元素是熔煉錳釩低合金鋼時特意新增的一種合金元素。合金鋼中加入釩元素後:

①可提高鋼材強度;

②細化鋼的晶粒;

③釩的化合物具有高溫穩定性,使鋼的高溫硬度提高。

釩(v):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

在普通碳素結構鋼中,除了鐵和碳元素外,還有錳、矽、硫、磷等元素和氧、氫、氮等有害氣體,其中純鐵約佔99%左右,而其它元素僅佔1%左右。在低合金結構鋼中,除上述元素外還加入一定數量的合金元素,其總量不超過5%。儘管碳和其它元素含量不多,但對鋼的效能影響很大,其中以碳對鋼的效能影響最大。

碳c:是決定鋼材效能的最主要元素。隨著含碳量的增加,鋼材的抗拉強度和屈服點上公升,硬度增加;但伸長率、斷面收縮率、衝擊韌性均減少,冷彎效能和焊接效能變壞。

因此,鋼結構特別是焊接結構不宜用含碳量高的鋼材制定。《鋼結構設計規範》(tj17-74)所推薦的鋼材,含碳量均不超過0.22%。

合金元素對鋼的力學效能和回火效能有什麼影響?

4樓:濟寧鈦浩機械****

鋼的效能取決於鐵的固溶體和碳化物各自效能以及它們相對分布的狀態。合金元素對鋼的力學效能的影響也與此有關。固溶於鐵素體中的合金元素,起固溶強化作用,使強度和硬度提高,但同時使韌性和塑性相對地降低。

調質鋼的韌性-脆性轉變溫度是評價力學效能的一項重要指標。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。

合金鋼的回火穩定性比碳素鋼好,這是由於合金元素在回火時阻礙了鋼中原子的擴散,因而在同樣溫度下,起到延遲馬氏體分解和抗回火軟化的作用。碳化物形成元素,對回火軟化的延遲作用特別顯著。鈷和矽雖屬不形成碳化物元素,但它們對滲碳體晶核的形成和長大,有強烈的延遲作用,因此,也有延遲回火軟化的作用。

合金元素對鋼的耐蝕性能有什麼影響?

5樓:濟寧鈦浩機械****

鉻是不鏽抄耐酸鋼和耐熱鋼的主要襲合金

bai元素。合金鋼中含鉻量若達

du到12%左右,在鋼的表面zhi便dao形成緻密的鉻的氧化物,使鋼在氧化性介質中的耐蝕性發生突變而大大提高。鉻、鋁、矽等元素,能提高鋼的抗氧化性和抗高溫氣體的腐蝕性能,但過量的鋁和矽則會使鋼的熱塑性變壞。鎳主要用來形成和穩定奧氏體組織,使鋼獲得良好的力學效能、耐蝕性能和工藝效能。

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、鈮通常用來固定合金鋼中的碳,使它生成穩定的碳化物,以減輕碳對合金鋼耐蝕性能的有害作用。銅和磷配合使用時,可提高鋼的耐大氣腐蝕性能。

合金元素對鋼的組織和效能有哪些影響?

6樓:淵源

1.溶解於鐵起固溶強化作用

幾乎所有合金元素均能不同程度地溶於鐵素體、奧氏體中形成固溶體,使鋼的強度、硬度提高,但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合

2.形成碳化物,起第二相強化、硬化作用

按照與碳之間的相互作用不同,常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素兩大類。碳化物形成元素包括ti、nb、v、w、mo、cr、mn等,它們在鋼中能與碳結合形成碳化物,如tic、vc、wc等,這些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔點和穩定性,如果它們顆粒細小並在鋼中均勻分布時,則顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性。

3.使結構鋼中珠光體增加,起強化的作用

合金元素的加入,使fe-fe3c相圖中的共析點左移,因而,與相同含碳量的碳鋼相比,亞共析成分的結構鋼(一般結構鋼為亞共析鋼)含碳量更接近於共析成分,組織中珠光體的數量,使合金鋼的強度提高。

合金鋼中各元素對鋼的效能的影響

7樓:匿名使用者

1、碳(c):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度公升高,但塑性和衝擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接效能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.

20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易鏽蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

2、矽(si):在煉鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.

30%的矽。如果鋼中含矽量超過0.50-0.

60%,矽就算合金元素。矽能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.

0-1.2%的矽,強度可提高15-20%。矽和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。

含矽1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。矽量增加,會降低鋼的焊接效能。

3、錳(mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.

50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工效能,如16mn鋼比a3屈服點高40%。

含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接效能。

4、磷(p):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接效能變壞,降低塑性,使冷彎效能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。

5、硫(s):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。

硫對焊接效能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.

040%。在鋼中加入0.08-0.

20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。

6、鉻(cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不鏽鋼,耐熱鋼的重要合金元素。

7、鎳(ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防鏽和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

8、 鉬(mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強效能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械效能。

還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

9、鈦(ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接效能。在鉻18鎳9奧氏體不鏽鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。

10、釩(v):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

11、鎢(w):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。

12、鈮(nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。

鈮可改善焊接效能。在奧氏體不鏽鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。

13、鈷(co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。

14、銅(cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。

缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.

50%對焊接性無影響。

15、鋁(al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高衝擊韌性,如作深衝薄板的08al鋼。

鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕效能,鋁與鉻、矽合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮效能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工效能、焊接效能和切削加工效能。

16、硼(b):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋效能,提高強度。

17、氮(n):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。

18、稀土(xt):稀土元素是指元素週期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。

鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種效能,如韌性、焊接性,冷加工效能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。

合金元素對鋼的組織和效能有哪些影響

1.溶解於鐵起 bai固溶強化作du用 幾乎所有合金zhi元素均dao 能不同程度地溶於鐵回素體 奧氏體答中形成固溶體,使鋼的強度 硬度提高,但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合 2.形成碳化物,起第二相強化 硬化作用 按照與碳之間的相互作用不同,常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形...

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鋼材焊接效能的好壞主要取決於它的化學組成。而其中影響最大的是碳元素,也就是說金屬含碳量的多少決定了它的可焊性。鋼中的其他合金元素大部分也不利於焊接,但其影響程度一般都比碳小得多。鋼中含碳量增加,淬硬傾向就增大,塑性則下降,容易產生焊接裂紋。通常,把金屬材料在焊接時產生裂紋的敏感性及焊接接頭區力學效能...

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