A. 合金元素在钢中的主要作用有哪些
钢中主要合金元素有CSi MnCrMoVTiAlWNi等,都是我收藏的信息,供你参考,希望对你有帮助!
B. 合金元素在钢中的基本作用有哪些
合金结构钢由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
合金元素在结构钢中的作用:
①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合性能的主要参数。除Co外,几乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性,其中Mn、Mo、Cr、B的作用最强,其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如V、Ti、Nb等,只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散,因而在同样温度下和碳素钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著,Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢,在500~600℃回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。
C. 合金元素对钢的作用体现在哪些方面
1、增加固溶强化钢的力学性能.
2、增加钢的淬透性,提高钢的力学性能
3、提高钢的抗腐蚀性能
4、提高钢的高温性能
依据钢的使用条件,会加入不同的合金元素.
D. 合金钢中的主要合金元素都起什么作用
钢是以铁为基本成分的多元素金属。纯铁有很好的塑性及韧性,但强度很低。所以,总要根据不同需要加入不同的元素,以改善钢的性能。主要元素的作用如下:
碳(C)碳是钢中的主要元素,随着钢中含碳量的增加,钢的常温强度、硬度提高,但塑性、韧性及焊接能降低。所以,锅炉承压元件用钢的含碳量一般为0.1%~0.25%。
锰(Mn)锰可以提高钢的常温强度、硬度及耐磨性,含量高时,焊接应力增加。锰可使钢的高温短时强度提高,但对持久强度和蠕变极限及没有明显的影响。
钼(Mo)和铬(Cr)钼和铬都能提高钢的强度。铬对提高钢的高温组织稳定性能——抵制珠光体球化、石墨化、抗高温氧化有明显效果。并能提高抗腐蚀性。但含铬高的钢,焊接裂纹敏感性强,温差应力也大。钼对提高钢的持久强高度有明显作用。钼有石墨化倾向可加铬防病止,铬的脆化可用钼化可用防止,二者共存可以提高钢的综合性能。
钒(V)钒在钢中能提高高温组织稳定性,还能抵消铬对焊接性能的不利影响。
钛(Ti)钛可提高钢的持久强度,在抵合金钢中,还可改善钢的焊接性能。
钨(W)钨可提高钢的持久强度及高温硬度。
硅(Si)硅能提高钢的强度、耐磨性及抗氧化能力。与铬共存时,可提高抗高温氧化能力,也可提高在烟气中的抗腐蚀性能。
铌(Nb)铌与钛的作用相同,可提高钢有热强性。
硼(B)硼的突出作用是提高钢的淬透性。在耐热钢中可提高钢的热强性及持久塑性。
E. 合金元素在钢种有哪些作用
合金元素在钢中的作用
C:
碳是钢的主要元素。
1、当含量在一定范围内时,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性 ;
2、扩大奥氏体区的元素;
3、碳与其它合金元素的共同作用,改善钢的相关性能。
Si:
1、强化铁素体,提高钢的强度和硬度 ;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性;
3、提高钢的氧化性、腐蚀介质中的耐蚀性,提高钢的耐热性 ;
4、磁钢中的主要合金元素(含量在0.40%范围内时,改善热裂倾向,含量高时,易形成柱状晶,增加热裂倾向)。
Mn :
1、在低含量范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性 ;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性 ;
3、稍稍改善钢的低温韧性;
4、在高含量范围内,作为主要的奥氏体化元素。
Cr:
1、在低合金范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、提高钢的耐热性
4、在高合金范围内,使钢具有对强氧化性酸类等腐蚀介质的耐腐蚀能力
Mo :1、 强化铁素体,提高钢的强度和硬度
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性 ;
3、 提高钢的耐热性和高温强度;
Ni:
1、 提高钢的强度,而不降低其塑性,改善钢的低温韧性 ;
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性;
3、 扩大奥氏体区,是奥氏体化的有效元素 ;
4、 本身具有一定耐蚀性,对一些还原性酸类有良好的耐蚀能力;
Al :
1、 炼钢中起良好的脱氧作用;
2、 细化钢的晶粒,提高钢的强度 ;
3、提高钢的抗氧化性能,提高不锈钢对强氧化性酸类的耐蚀能力。
RE :
1、炼钢中起脱硫、去气、净化钢液作用 ;
2、细化钢的晶粒,改善铸态组织 。
S:
1、 硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界,降低钢的力学性能,优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下;
2、 在机械制造中,有时为了改善某些钢的切削加工性能,人为将含硫量提高,以形成硫化物,起中断基体连续性的作用;
3、 硫含量的提高,增加铸件热裂倾向。
H:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢。
钢液中氢的溶解度随温度升高而提高,在缓慢凝固条件下,氢以针孔形态析出。快速凝固时,析出氢在铁的晶格内造成高应力状态,导致脆性。
N:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮
1、 钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出,并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮休物多时,会使钢的塑性和韧性降低;
2、 氮属于扩大奥氏体区元素,在钢中可部分代替镍的作用,是铬锰氮不锈钢中的合金元素,,在超低碳不锈钢中,可代替碳的作用,提高钢的强度;
O:
1、 钢液中溶解的FeO 在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应,生成一氧化碳气泡,在铸件中造成气孔;
2、 钢液凝固过程中,FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处,降低钢的性能。
F. 合金元素在钢中的基本作用有哪些
1、增加固溶强化钢的力学性能.x0dx0a2、增加钢的淬透性,提高钢的力学性能x0dx0a3、提高钢的抗腐蚀性能x0dx0a4、提高钢的高温性能x0dx0a依据钢的使用条件,会加入不同的合金元素.
G. 合金元素在钢中的基本作用有哪些
1、增加固溶强化钢的力学性能.
2、增加钢的淬透性,提高钢的力学性能
3、提高钢的抗腐蚀性能
4、提高钢的高温性能
依据钢的使用条件,会加入不同的合金元素.
H. 合金元素在钢中的主要作用有哪些是结合具体钢种举例说明
合金元素与钢中的碳相互作用,形成碳化物存在于钢中,按合金元素在钢中与碳相互作用的情况,它们可以分为两大类:
一、不形成碳化物的元素(称为非碳化物形成元素),包括镍、硅、铝、钴、铜等.由于这些元素与碳的结合力比铁小,因此在钢中它们不能与碳化合,它们对钢中碳化物的结构也无明显的影响.
二、形成碳化物的元素(称为碳化物形成元素),根据其与碳结合力的强弱,可把碳化物形成元素分成三类.
1)弱碳化物形成元素:
锰对碳的结合力仅略强于铁.锰加入钢中,一般不形成特殊碳化物(结构与Fe3C不同的碳化物称为特殊碳化物),而是溶入渗碳体中.
2)中强碳化物形成元素;铬、钼、钨
3)强碳化物形成元素:钒、铌、钛
有极高的稳定性,例如TiC在淬火加热时要到l 000C以上才开始缓慢的溶解,这些碳化物有极高的硬度,例如在高速钢中加人钒,形成V4C,使之有更高的耐磨性.
合金元素溶解于铁素体(或奥氏体)中,以固溶体形式存在于钢中.
合金元素与钢中的氮、氧、硫等化合,以氮化物、氧化物、硫化物和硅酸盐等非金属夹杂物的形式存在于钢中.
合金元素游离态,即不溶于铁,也不溶于化合物:铅,铜
三、合金元素在钢中的作用
C:
碳是钢的主要元素.
1、当含量在一定范围内时,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性 ;
2、扩大奥氏体区的元素;
3、碳与其它合金元素的共同作用,改善钢的相关性能.
Si:
1、强化铁素体,提高钢的强度和硬度 ;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性;
3、提高钢的氧化性、腐蚀介质中的耐蚀性,提高钢的耐热性 ;
4、磁钢中的主要合金元素(含量在0.40%范围内时,改善热裂倾向,含量高时,易形成柱状晶,增加热裂倾向).
Mn :
1、在低含量范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性 ;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性 ;
3、稍稍改善钢的低温韧性;
4、在高含量范围内,作为主要的奥氏体化元素.
Cr:
1、在低合金范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性;
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性
3、提高钢的耐热性
4、在高合金范围内,使钢具有对强氧化性酸类等腐蚀介质的耐腐蚀能力
Mo :1、 强化铁素体,提高钢的强度和硬度
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性 ;
3、 提高钢的耐热性和高温强度;
Ni:
1、 提高钢的强度,而不降低其塑性,改善钢的低温韧性 ;
2、 降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性;
3、 扩大奥氏体区,是奥氏体化的有效元素 ;
4、 本身具有一定耐蚀性,对一些还原性酸类有良好的耐蚀能力;
Al :
1、 炼钢中起良好的脱氧作用;
2、 细化钢的晶粒,提高钢的强度 ;
3、提高钢的抗氧化性能,提高不锈钢对强氧化性酸类的耐蚀能力.
RE :
1、炼钢中起脱硫、去气、净化钢液作用 ;
2、细化钢的晶粒,改善铸态组织 .
S:
1、 硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界,降低钢的力学性能,优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下;
2、 在机械制造中,有时为了改善某些钢的切削加工性能,人为将含硫量提高,以形成硫化物,起中断基体连续性的作用;
3、 硫含量的提高,增加铸件热裂倾向.
H:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢.
钢液中氢的溶解度随温度升高而提高,在缓慢凝固条件下,氢以针孔形态析出.快速凝固时,析出氢在铁的晶格内造成高应力状态,导致脆性.
N:
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮
1、 钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出,并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物.少量氮化物能细化钢的晶粒.氮休物多时,会使钢的塑性和韧性降低;
2、 氮属于扩大奥氏体区元素,在钢中可部分代替镍的作用,是铬锰氮不锈钢中的合金元素,在超低碳不锈钢中,可代替碳的作用,提高钢的强度;
O:
1、 钢液中溶解的FeO 在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应,生成一氧化碳气泡,在铸件中造成气孔;
2、 钢液凝固过程中,FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处,降低钢的性能.
I. 合金元素在钢中都有哪些作用
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,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;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。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,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。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,一般钢中含锰会有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能。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。
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,容易造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。