钢中主要合金元素.docx_咨信网zixin.com.cn

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合金元素在钢中的作用 Cr 普低钢中具有固溶强化作用，但作用较小调质钢作为主加元素，提高钢的淬透性弹簧钢提高淬透性滚动轴承钢最主要的合金元素, 提高钢的淬透性；部分Cr可溶于渗碳体，形成稳定的合金渗碳体，含Cr的合金渗碳体在淬火加热时溶解较慢，可减少过热倾向，经热处理后可以得到较细的组织;碳化物能以细小质点均匀分布于钢中。既可提高钢的回火稳定性，又可提高钢的硬度，进而提高钢的耐磨性和接触疲劳强度；还可以提高钢的耐腐蚀性能。渗碳钢提高钢的淬透性，也是碳化物形成元素，促使表层含碳量增多低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化合金刃具钢提高钢的淬透性，同时强化马氏体基体，提高回火稳定性；可溶入渗碳体，形成合金渗碳体，有利于钢耐磨性的提高高速钢形成大量细小、弥散、坚硬而又不易聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应；在高温下固溶强化效果显著，使基体有一定的热强性；提高钢的淬透性与耐磨性；能使高速钢在切削过程中的抗氧化作用增强，形成较多致密的氧化膜，并减少粘刀现象，从而使刃具的耐磨性与切削性能提高冷作模具钢提高钢的回火稳定性和回火温度热作模县钢提高钢的回火稳定性；提高钢的临界点，从而提高钢的热疲劳抗力。量具钢提高淬透性、减少淬火变形、提高钢的耐磨性和尺寸稳定性不锈钢在钢中加入大于13%的Cr，从而使金属的抗腐蚀性能提高，溶入固溶体（12.5%）可显著↑其电极电位；α稳定剂铁素体不锈钢稳定α相奥氏体不锈钢含有Cr和较多的稳定奥氏体元素Ni、Mn、N，使用状态为奥氏体的不锈钢，腐蚀性高，而且有较高的塑性，易于加工，具有良好的焊接性能、韧性和低温韧性，无磁性等；利用铬和镍的配合来获得单相的γ 耐热钢提高FeO出现的温度，改善钢的高温化学稳定性；提高抗氧化能力的主要元素，Al也能单独提高钢的抗氧化能力珠光体型热强钢固溶强化铁素体基体（包括珠光体和索氏体中的铁素体），以提高钢的热强性和再结晶温度；阻碍或延缓珠光体球化及碳化物的聚集长大过程，阻碍石墨化，从而保持弥散强化作用碳化物沉淀型奥氏体耐热钢促进奥氏体的形成 Mn 普低钢固溶强化效果较大；能降低钢的温度，降低奥氏体向珠光体转变的温度范围，并减缓其转变速度，细化珠光体和铁素体。晶粒细化使钢的屈服强度升高、脆性转折温度下降，有利于钢的韧性提高；可使Fe-C状态图中的“S”点左移，使基体中珠光体数量增多，因而可使钢在相同含碳量下，随铁素体量减少，珠光休量增多，致使强度不断提高。调质钢提高钢的淬透性弹簧钢提高淬透性、强化铁素体、提高钢的回火稳定性，使其在相同回火温度下具有较高的硬度和强度。滚动轴承钢提高钢的淬透性渗碳钢提高钢的淬透性；在钢中有促进奥氏体晶粒长大的倾向，在含锰的渗碳钢中常加入少量V、Ti、Mo等来阻止奥氏体晶粒的长大。低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化合金刃具钢提高钢的淬透性，同时强化马氏体基体，提高回火稳定性；可溶入渗碳体，形成合金渗碳体，有利于钢耐磨性的提高量具钢提高淬透性、减少淬火变形、提高钢的耐磨性和尺寸稳定性奥氏体型耐热钢为了使钢具有足够高的高温强度，应使钢具有奥氏体组织。Mn 含量太多对抗氧化不利 Ni 普低钢固溶强化调质钢提高钢的淬透性渗碳钢提高钢的淬透性；非碳化物形成元素，减少表层碳浓度低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化不锈钢促进钝化、γ稳定剂马氏体不锈钢用Ni代替C，保留有M相变而不影响耐磨性，γ相稳定化元素 Si 普低钢固溶强化效果调质钢提高钢的淬透性弹簧钢提高淬透性、强化铁素体、提高钢的回火稳定性，使其在相同回火温度下具有较高的硬度和强度滚动轴承钢提高钢的淬透性渗碳钢提高钢的淬透性；非碳化物形成元素，减少表层碳浓度。低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化。合金刃具钢提高钢的淬透性，同时强化马氏体基体，提高回火稳定性；使钢在加热时易脱碳和石墨化冷作模具钢提高钢的回火稳定性和回火温度热作模县钢提高钢的回火稳定性；提高钢的临界点，从而提高钢的热疲劳抗力。不锈钢促进钝化耐热钢提高FeO出现的温度，改善钢的高温化学稳定性珠光体型热强钢促进石墨化元素，当石墨形成后，不但消除或降低了碳化物的第二相强化作用，而且石墨存在于钢中也割裂了基体（相当于小裂纹），使钢的强度及塑性显著下降。 Co 渗碳钢非碳化物形成元素，减少表层碳浓度高速钢显著提高钢的红硬性，延长切削寿命：①　Co可提高熔点，使淬火温度提高，使奥氏体中溶解更多的W、Mo、V等合金元素，强化基体；②　延缓回火时合金碳化物的析出，减慢碳化物长大，细化碳化物而使钢的二次硬化能力和红硬性提高；③　Co本身可形成CoW金属间化合物，产生弥散强化效果，并能阻止其它碳化物聚集长大。 Nb 普低钢既可产生沉淀强化作用，还可细化晶粒，从而使强韧性得以改善。微合金化低合金高强度钢Nb、Ti、V在微合金化钢中的作用 ①通过它的碳化物、氮化物质点阻止奥氏体晶粒在加热时长大； ②轧制时延迟奥氏体的再结晶。不锈钢α稳定剂马氏体型热强钢提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性固溶强化型奥氏体耐热钢形成部分NbC，强化晶界碳化物沉淀型奥氏体耐热钢强碳化物形成元素和较高的C含量以形成碳化物强化相。 Ti 普低钢既可产生沉淀强化作用，还可细化晶粒，从而使强韧性得以改善。调质钢细化晶粒、提高回火稳定性和钢的强韧性渗碳钢阻止奥氏体晶粒的长大；碳化物形成元素，促使表层含碳量增多不锈钢α稳定剂珠光体型热强钢阻碍或延缓珠光体球化及碳化物的聚集长大过程，阻碍石墨化，从而保持弥散强化作用。马氏体型热强钢进一步提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性，发展了一些新型马氏体型热强钢。 V 普低钢固溶强化效果较小，既可产生沉淀强化作用，还可细化晶粒，从而使强韧性得以改善。调质钢细化晶粒、提高回火稳定性和钢的强韧性弹簧钢细化晶粒，并保证钢在高温下仍具有较高的弹性极限和屈服极限。渗碳钢阻止奥氏体晶粒的长大；促使表层含碳量增多低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化。合金刃具钢提高硬度和耐磨性，还可以细化晶粒高速钢形成大量细小、弥散、坚硬而又不易聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应。珠光体型热强钢阻碍或延缓珠光体球化及碳化物的聚集长大过程，阻碍石墨化，从而保持弥散强化作用。马氏体型热强钢进一步提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性，发展了一些新型马氏体型热强钢。碳化物沉淀型奥氏体耐热钢强碳化物形成元素和较高的C含量以形成碳化物强化相。 W 普低钢固溶强化效果较小调质钢细化晶粒、提高回火稳定性和钢的强韧性, 抑制回火脆性弹簧钢细化晶粒，并保证钢在高温下仍具有较高的弹性极限和屈服极限。渗碳钢提高钢的淬透性，促使表层含碳量增多高速钢形成大量细小、弥散、坚硬而又不易聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应。在高温下固溶强化效果显著，使基体有一定的热强性热作模县钢提高钢的回火稳定性, 提高钢的临界点，从而提高钢的热疲劳抗力。量具钢提高淬透性、减少淬火变形、提高钢的耐磨性和尺寸稳定性马氏体型热强钢提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性，发展了一些新型马氏体型热强钢。碳化物沉淀型奥氏体耐热钢强碳化物形成元素和较高的C含量以形成碳化物强化相。 Mo 普低钢固溶强化效果较小调质钢细化晶粒、提高回火稳定性和钢的强韧性, 抑制回火脆性。渗碳钢提高钢的淬透性，促使表层含碳量增多，阻止奥氏体晶粒的长大。低合金超高强度钢提高淬透性、回火稳定性和固溶强化高速钢形成大量细小、弥散、坚硬而又不易聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应。在高温下固溶强化效果显著，使基体有一定的热强性不锈钢促进钝化珠光体型热强钢固溶强化铁素体基体（包括珠光体和索氏体中的铁素体），以提高钢的热强性和再结晶温度；阻碍或延缓珠光体球化及碳化物的聚集长大过程，阻碍石墨化，从而保持弥散强化作用。马氏体型热强钢提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性，发展了一些新型马氏体型热强钢。马氏体型耐热钢加Mo 既能提高热强性，又能溶于Cr 的碳化物中，提高其稳定性，Mo 还能降低这类钢的高温回火脆性碳化物沉淀型奥氏体耐热钢强碳化物形成元素和较高的C含量以形成碳化物强化相。 B 渗碳钢B提高淬透性效果很好。马氏体型热强钢进一步提高这类钢的合金化程度，以提高其热强性，发展了一些新型马氏体型热强钢。 Al 普低钢Al形成AlN的细小质点，以细化晶粒，提高强度，降低脆性转折温度。耐热钢提高FeO出现的温度，改善钢的高温化学稳定性珠光体型热强钢促进石墨化元素，当石墨形成后，不但消除或降低了碳化物的第二相强化作用，而且石墨存在于钢中也割裂了基体（相当于小裂纹），使钢的强度及塑性显著下降。奥氏体型耐热钢Al 在Fe 中含量增加能使钢具有高的抗氧化性，但Al 和Fe 的合金是体心立方结构，高温强度很低

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