如何利用合金化提高钢的强度

㈠ 提高铁碳合金强度的主要技术途径有哪些

提高强度的措施主要有以下几方面：
1、提高铁碳合金的含碳量，一般情况下，随着含碳量增加，铁碳合金强度升高，大约在0.9%左右达到最大值，然后随着含碳量增加强度降低。
2、合金化：往铁碳合金中加入合金元素，形成合金钢。
3、加工硬化：通过塑性变形而产生的加工硬化现象来提高强度。
4、细晶强化：通过细化组织、细化晶粒来提高强度。
5、固溶强化：通过提高固溶度来提高强度
6、热处理强化：通过热处理淬火来提高强度，是目前最有效的提高强度的方法。
7、第二相强化：使之形成第二相，阻止位错的移动来提高强度。
8、时效强化：对于不能热处理淬火的钢种，这个是唯一有效的强化方法。
9、弥散强化：通过调整第二相颗粒的大小和分布，来提高强度，这个是超高强度钢的有效方法。
此外，还有通过化学热处理、表面淬火等方法来提高表面强度的方法，就不一一说了。

㈡ 高碳合金钢中存在几种强化方式

金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化
一．细晶强化 通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。 其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属 有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分 散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶 界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提 高材料强度的方法称为细晶强化。
二．固溶强化 定义：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。 原理：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力， 使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质 元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时， 可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。
三．第二相强化 复相合金与单相合金相比，除基体相以外，还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。这种强化作用称 为第二相强化。第二相强化的主要原因是它们与位错间的交互作用，阻碍了位错 运动，提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说，合金所含的第二相有以下两种情况： 1、不可变形微粒的强化作用。 2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。
四．加工硬化 定义： 随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、 韧性有所下降。 简介： 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降 低的现象。又称冷作硬化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出 现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。加工 硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示 加工硬化。 加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以 致轧不动，因而需在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。

㈢ 从合金化角度考虑，提高钢的韧度主要有哪些途径

1）细化奥氏体晶粒。如强碳化物形成元素
Ti、Nb、V
等。
2）提高钢回火稳定性。如强碳化物形成元素
Ti、Nb、V
等都很有效。
3）改善基体的韧度。如加
Ni。
4）细化碳化物。碳化物细小、园整、分布均匀和适量对韧度有利。
5）降低或消除回火脆性。如加入
W、Mo。
6）在保证强度时，尽可能降低含
C
量。

㈣ 提高金属强度的方法有什么

一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体，如晶须。已知铁的晶须的强度接近理论值，可以认为这是因为晶须中没有位错，或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。这种强化方法只有在几种特殊的金属中才得到应用。

另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。事实证明，这是提高金属强度最有效的途径。

对工程材料来说，一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的。

(4)如何利用合金化提高钢的强度扩展阅读：

结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。它包括：

（1）细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界，由于晶界具有阻碍滑移变形作用，因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性，这是其它强化机制不可能做到的。

（2）提纯强化。在浇注过程中，把液态金属充分地提纯，尽量减少夹杂物，能显著提高固态金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。采用真空冶炼等方法，可以获得高纯度的金属材料。

㈤ 钢材的强度通过哪些方式可以予以提升钢材的韧度以及强度

如图1所示，合金元素可以溶解а - 铁，导致а - 铁晶格畸变，减少易流动的回错位，产生固溶答强化作用，使铁素体的强度，硬度增加。硅，锰可以显著增加铁素体的硬度和强度，但含量对韧性太小，影响不大。铬，两个元素的镍含量，在适当的时候，可以提高铁素体的硬度和强度，韧性得以提高。点击看详细2，合金元素可形成碳化物，钢加强。点击看详细3，晶粒细化的合金元素可改善钢的机械性能。点击看详细如图4所示，在热处理过程中，以改善钢的性能。在加入合金元素，以提高淬透性和回火钢的稳定性。点击看详细5，钢可以得到特殊的物理和化学性质。添加合金元素后，钢可以得到各种特殊性能，如酸，碱，高磁性，高温等。