① 合金元素为什么可以提高合金金属的淬透性
淬透性是指材料获得淬硬层深度的能力。正陆
一般规定从工件表层深入到半马氏体区(马氏体与非马氏体组织各占一半的地方易测定硬度)的深度为淬硬层深度。淬硬层越深,就表明钢的淬透性越好,如果淬硬层深漏清卖度达到心部,则表明该钢全部淬透。通俗的讲奥氏体完全转变为马氏体的转变率越高,淬透性越好。
在淬火过程中,合金元素或固熔或形成返逗碳化物,起到稳定奥氏体作用,从材料等温转变曲线来讲,即C曲线向右移动,材料发生马氏体转变的温度区间增大,转变时间增长,从而使奥氏体转变为马氏体的转变率越高,即有效淬硬深度(淬透性)增加。
② 为什么合金元素能提高钢的强度
1、合金元素能溶入а-fe,会使а-fe晶格产生畸变,降低位错的易动性,产生固溶强化的效果,使铁素体的强度、硬度提高。硅、锰可显著提高铁素体的硬度和强度,但含量过小时,对韧性影响不大。铬、镍这两个元素含量适当时,可提高铁素体的硬度和强度,也可提高韧性。
2、合金元素可形成碳化物,使钢得到强化。
3、合金元素可使晶粒细化,提高钢的力学性能。
4、改善钢的热处理工艺性能。加入合金元素后可提高钢的淬透性和回火稳定性。
5、可使钢获得特殊的物理、化学性能。加入合金元素后,可使钢得到各种特殊性能,如耐酸、耐碱、高磁、耐高温等。
③ 改变某种合金的成分,如增加或减少某一种合金元素的含量,合金的性能会不会改变
按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁宴告两大类,钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。。
含碳量2%~4.3%的铁碳合金称生铁盯纤。生铁硬而脆,但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布,断口呈银白色,质硬而脆,不能进行机械加工,是炼钢的原料,故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁,断口呈银灰色,易切削,易铸,耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其机械性能、加工性能接近于钢。在晌则明铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特种条件下有十分重要的应用。
所以根据以上,含有同种元素而含量不同,都会改变合金的硬度·韧性等。
④ 为什么钢中合金元素的含量越高,淬火后的硬度也越高
(1)合金元素提高淬透性、淬硬性。
(2)合金元素大部分是碳化物形成元素,形成的一次、二次碳化物硬度高,热稳定性高。
但也不是一定的,例如铬在一定范围内闭宴配增加,室温会轿指形成奥氏体或铁素体,比马氏体硬祥裤度低很多。
⑤ 合金元素v在某些情况下能起到降低淬透性的作用,为什么
合金元素提高淬透性的原因是合金元素增加了奥氏体的稳定性,使得奥氏体低于其存在的温度还能够存在,这样就能够在比较低的温度下、冷却速度比较慢的情况下也能够发生马氏体转改陵禅变,核尘得到马汪正氏体。
⑥ 合金元素对钢的组织和性能有哪些影响
1.溶解于铁起固溶强化作用
几乎所有合金元素均能不同程度地溶于铁素体、奥氏体中形成固溶体,使钢的强度、硬度提高,但塑性韧性有所下降。使钢具有强韧性的良好配合
2.形成碳化物,起第二相强化、硬化作用
按照与碳之间的相互作用不同,常用的合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两大类耐蠢。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等,它们在钢中能与碳结合形成碳化物,如TiC、VC、WC等,这些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔点和稳定性,如果它们颗粒细小并在钢中均匀分布时,则显著提高钢的强度、硬度和耐磨性。
3.使结构钢中珠光体增加,起强化的作用
合金元素的加入,使Fe-Fe3C相图中的共析点左移,因而,与毕亩让相同含碳量的碳钢相比,亚共析成分的结构钢(一般结构钢为亚共析钢)含碳量手局更接近于共析成分,组织中珠光体的数量,使合金钢的强度提高。
⑦ 合金元素在钢中有哪些作用
合金元素在钢中的作用
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
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。)
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。
⑧ 简要分析合金元素在钢中的作用。
合金元素在钢中的作用郑氏,要看含量而定的。在中低含量的情况下,一般可增加钢的综合性能,如提高淬透性、增游肢加硬度与强度。中高含量时,除了以上作用外,某些元素还可提高抗神丛世蚀性、耐磨性、耐温性等。
⑨ 为什么钢中合金元素的含量越高,淬火后的硬度也越高
(1)合金元素提高淬透性、淬硬性。
(2)合金元素大部分是碳化物形成元素,形成的一专次、二次碳化物硬属度高,热稳定性高。
合金元素在炼金属的时候加入一定量一种或多种的金属或非金属元素可以获得材料的特殊性能,如提高强度、改善抗氧化性能、提高塑性和工艺性能等。
(9)合金元素为什么不能提高扩展阅读:
合金化能改善金属铌性能,向铌中加入合金元素可以获得材料的特殊性能,如提高强度、改善抗氧化性能、提高塑性和工艺性能等。有两类元素可以影响铌的性能,一类是金属元素,另一类是氧、氢、氮、碳等间歇元素。金属元素主要是元素周期表中的ⅥB族元素Cr、Mo、W,V B族元素V和Ta,ⅣB族元素Ti、Zr、Hf以及Al、Si、Sn等。
它们可以一种或者多种金属加入,形成两元或者多元合金,其强化机理是依靠固溶强化、沉淀强化和加工硬化等来实现的。间歇元素是室温下铌的最强的强化剂,它们只有在存在有易于生成氧化物、氮化物、碳化物的元素(主要是Ti、Zr、Hf)时,才能对铌的强度产生积极影响。