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合金钢如何加元素的

发布时间:2022-05-19 20:51:09

A. 什么是合金钢合金元素类别有哪些

随着科技的不断进步,生活中各种各样的材料也在不断地被改进、改良,以适应现代社会越来越高的需求。而合金钢就是其中一种典型的材料,它的出现弥补了碳钢的诸多缺陷。那么什么是合金钢,它又是怎么发展起来的,又有什么合金种类呢?


基础简介

普通的碳素钢中的主要成分为碳元素与铁元素,而合金钢就是指在普通钢之中加入了其他的合金元素的钢材。通过加入一种或多种的合金元素(如铜、镍、铬等等),钢材的某些性能能够得到大大的改善,以适应不同行业发展的需求。按照加入的合金元素的含量,可以将合金钢分为低合金钢、中合金钢与高合金钢这三种。


发展历程

合金钢的发展起源于十九世纪的后半期,当时对钢材的需求量不断扩大,而生产力却不足以解决钢的加工问题。针对这一问题,英国的Mushet制造出了新型钢材。在二十世纪的二十年代之后,电弧炉炼钢技术的出现,又为合金钢的大量生产提供了有利的条件。六十年代以后,由于各种精炼技术已经普及,钢材的生产量逐步扩大,开始向高纯度与超低碳的方向发展。通过合金钢的发展历程,我们不难看出,合金钢的发展正符合了社会的需,尤其是在制造工业的行业中。


合金元素类别

1.铬(Cr):铬元素能够大大提高钢的强度与硬度,使材料更耐磨、耐腐蚀。

2.镍(Ni):镍元素在提升钢的强度的同时,能保持它的韧性,还能使其耐腐蚀、耐热。

3.钛(Ti):钛元素能够使钢晶粒的结构更细密,改良其焊接性能。

4.钒(V):钒元素能与碳元素结合生成一种碳化物,能改善其耐腐蚀的性能。

5.钨(W):钨元素能使钢的硬度大大提高,变得更加耐磨耐用。

6.铜(Cu):铜元素能提高钢的强度,改善其耐腐蚀的性能。

7.磷(P):磷元素在一般情况下属于钢材中的有害元素,会降低钢的塑性与焊接性能。


看完了以上的介绍,大家对合金钢这种材料是不是有了更深的了解呢?现在,合金钢被广泛的用于机械制造、军事工业等等,在我们的生活中发挥着至关重要的作用,为我们做出了巨大的贡献。

B. 合金钢是在碳素钢中加入什么合金元素制的的

合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。

C. 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些

合金钢里经常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等, Cr、Mo、W、V 强化铁素体的作用小,形成碳化物倾向作用大; Si 强化铁素体的作用最大; Ni 强化铁素体作用中等; V、Al 细化晶粒作用大; Ti 细化晶粒的作用最大; Mo、W 细化晶粒作用中等; Mn可促进晶粒长大,形成碳化物倾向小,强化铁素体作用大.

D. 合金钢的Mn、V、Cr、Ni元素分别存在于什么化合物中

  1. 合金钢中的各微量元素都以单质形式加入。在进行合金钢炼制时,一般同时进行脱氧和合金化两个过程,脱氧是将各金属元素化合的氧元素拖去,合金化就是使各合金元素均匀分布。因此合金中的各种微量元素一般都是以单质形式存在的。

  2. 合金钢合金元素在钢中的作用
    (1)碳:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性.

    (2)锰:锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能。

    (3)铬:在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性.铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素.

    (4)镍:镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性.镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力.但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢.

    (5)钼:钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变).结构钢中加入钼,能提高机械性能.还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性.在工具钢中可提高红性.

    (6)钛:钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性.改善焊接性能。

    (7)钒:钒是钢的优良脱氧剂.钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性.钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

    (8)钴:钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料.

    (9)铝:铝是钢中常用的脱氧剂.钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢.铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力.铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能.

E. 合金钢有那些元素

合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。

F. 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些怎样分类他们对钢的影响有哪些

各种化学成分在钢里分别有什么用?1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。

G. 合金钢中常加入的合金元素有哪些

合金元素中经常加入的合金元素有锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、硼(B)、铝(Al)、铌(Nb)、锆(Zr)等。
主要起如下作用: 1). 强化 2). 稳定组织、细化晶粒 3). 提高淬透性 4). 提高抗氧化和耐蚀能力

H. 什么是合金元素合金钢中经常加入的合金元素有哪些按其与碳的作用如何分类

合金就是几种金属煅炼在一起,得到一些原来没有的物理特性。合金钢的种类很多,而钢中的碳主要控制钢的韧性和刚性,碳多了韧性好,硬度大了,不容易脆裂,少了则比较脆。

I. 什么是合金钢

所谓合金钢就是在钢中再加入铬、镍、钨、钛和钒等化学元素,这样可以使钢材增加某一特殊性能。常用的合金钢有合金结构钢、弹簧钢、高速工具钢、滚珠轴承钢、不锈钢等。例如,高压容器要用合金结构钢制造;不锈钢韧性好、耐腐蚀,主要用于化工设备。

预计到本世纪末,工业材料虽然仍以钢铁为主,但是可能有一部分会被高分子合成材料所代替。与此同时,钢材在性能上也会有很大提高,除了钢材合金以外,还可将通过精炼技术、控制结晶技术、控制轧制技术,表面处理技术和热处理技术的综合应用来提高钢材性能,强度一般可望比现在提高1~2倍。各种复合钢材、预硬化钢材、异型断面钢材,彩色不锈钢将被大量采用;成百上千种性能近似的钢材由几种甚至几千种钢号所代替;各种各样的钢材产品将更规范化、系列化,各国通用的钢材牌号也将取得一致;钢材的利用率将由现在的50%左右提高到80%,使用会更加合理。

J. 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些怎么分类它们对钢的影响有哪些

合金钢里经常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等,
Cr、Mo、W、V 强化铁素体的作用小,形成碳化物倾向作用大;
Si 强化铁素体的作用最大;
Ni 强化铁素体作用中等;
V、Al 细化晶粒作用大;
Ti 细化晶粒的作用最大;
Mo、W 细化晶粒作用中等;
Mn可促进晶粒长大,形成碳化物倾向小,强化铁素体作用大.

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