A. 合金元素在金屬中的存在形式有哪幾種它們各自具有什麼特性
合金相包括固溶體和中間相.
固溶體:晶體保持基體金屬的結構
(1)置換固溶體
(2)間隙固溶體
中間相:不同於組元的晶體結構,有金屬鍵和其他鍵,但表現金屬性.
(1)正常價化合物(M + IV,V,VI族)
(2)電子化合物(凡具有相同的電子濃度,則相的晶體結構類型相同)
IB + 2B,3A,4A
(3)原子尺寸因素化合物
[1]間隙相 Rx/Rm < 0.59 簡單晶體結構
[2]間隙化合物 Rx/Rm > 0.59 復雜晶體結構
[3]拓撲密堆相 大小原子適當配合,由四面體間隙組成的晶體點陣,配位數達12、14、15和16,如Lavers相、sigma相等
B. 合金元素在鋼中有哪些作用
合金元素在鋼中的作用
Mn
1、在低含量范圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、稍稍改善鋼的低溫韌性
4、在高含量范圍內,作為主要的奧氏體化元素
Si
1、強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的氧化性腐蝕介質中的耐蝕性,提高鋼的耐熱性
4、磁鋼中的主要合金元素(含量在0.40%范圍內時,改善熱裂傾向,含量高時,易形成柱狀晶,增加熱裂傾向。)
Cr
1、在低合金範圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內,使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo
1、 強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 提高鋼的耐熱性和高溫強度
Ni
1、 提高鋼的強度,而不降低其塑性,改善鋼的低溫韌性
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 擴大奧氏體區,是奧氏體化的有效元素
4、 本身具有一定耐蝕性,對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力
Al
1、 煉鋼中起良好的脫氧作用
2、 細化鋼的晶粒,提高鋼的強度
3、提高鋼的抗氧化性能,提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力
RE
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用
2、細化鋼的晶粒,改善鑄態組織
S:
1、 硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界,降低鋼的力學性能,優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下。
2、 在機械製造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續性的作用。
3、 硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態析出。快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態,導致脆性。
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、 鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮休物多時,會使鋼的塑性和韌性降低。
2、 氮屬於擴大奧氏體區元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,,在超低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強度。
O:
1、 鋼液中溶解的FeO 在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應,生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔。
2、 鋼液凝固過程中,FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能。
C. 合金元素對鋼的作用體現在哪些方面
1、增加固溶強化鋼的力學性能.
2、增加鋼的淬透性,提高鋼的力學性能
3、提高鋼的抗腐蝕性能
4、提高鋼的高溫性能
依據鋼的使用條件,會加入不同的合金元素.
D. 合金元素在金屬中的存在形式有哪幾種其對金屬機械性能的影響作用主要是什麼
三種形式:固溶體,化合物,混合物。使得金屬材料的強度,硬度,耐磨性,抗腐蝕性,抗疲勞性得到提高。
E. 合金元素在合金鋼中的存在形式有哪些
高速鋼特點:1高碳其談質量數0.07%高達1.50%左右面能保證與W,CrV等形足夠數量碳化物另面要定數量碳溶於奧氏體保證馬氏體高強度2加入WCrV,Mo等合金元素加入Cr提高淬透性幾乎所高速鋼鉻質量數均4%鉻碳化物Cr23C6淬火加熱差全部溶於奧氏體增加冷奧氏體穩定性提高鋼淬透性鉻能提高鋼抗氧化脫碳能力加入W,Mo保證高熱硬性退火狀態W,Mo型碳化物形式存類碳化物淬火加熱較難溶解加熱部碳化物溶於奧氏體催貨W,Mo存於馬氏體隨560%火形W2C或Mo2C彌散布造二硬化種碳化物500600攝氏度溫度范圍內非穩定易聚集使鋼具良熱硬性未熔碳化物能起阻止奧氏體晶粒及提高耐磨性作用V能形VC非穩定極難溶解硬度極高且顆粒細布均勻能提高鋼硬度耐磨性同能阻止奧氏體晶粒細化晶粒熱處理特點12201280攝氏度淬火+550570三火組織火馬氏體細粒狀碳化物及少數殘余奧氏體性能特點具高硬度高耐磨性定塑性韌性其高速切割刃部溫度達600攝氏度其硬度明顯降
釩高速鋼提高紅硬性主要元素釩強化物形元素形穩定Vc.火程Vc細彌散質點折造二硬化其作用比鎢強高速鋼含釩量增加紅硬性耐磨性提高提高含釩量必須提高含碳量保證形各種碳化物高速鋼含釩量搬1%~5%.隨著含釩量增加、高速鋼切削加工性能降
鎢主要保持高紅硬性釩細化晶粒鉻主要固溶強化提高鋼淬透性碳各合金形各種金屬化合物三火程彌散析達二硬化目我認要研究各合金作用應該鉻合金晶體類型、各自形碳化物自由能、各自擴散所需要激能、外層電排列等本質素考慮單純記憶性質
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F. 合金鋼都有哪些主要元素,各有什麼作用
合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當條件下,就能形成各自的碳化物,當缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態進入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態存在於固溶體中。
合金元素的作用:
1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳含量超過0.23%時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由於淬火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。
10、釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
G. 合金元素在鋼中的主要存在形式有哪些,對鋼的性能有何要求
3種形式
固溶體
金屬化合物
機械混合物
不同的元素對鋼有不同的影響
我給樓主舉幾個例子吧
鉻
提高硬度
抗拉強度
熱穩定性
錳
提高抗拉強度
淬透性
韌性
釩
提高疲勞強度、硬度、熱穩定性
硫
提高切削加工性
還有很多就不一一列舉了,大部分元素都有個共同點就是可以提高抗腐蝕性
如有不對之處
還請各位指點
H. 常用的合金元素有哪些
常用的合金元素有:鎳、鉻、硅、錳、鉬、鎢、釩、鈦、硼、鋁、稀土、氮、銅、鈮等版。
合金元權素(alloying element),組成合金的化學元素多數是金屬元素,如銅、錫、鉛、鋁、錳、鉻、鉬、鎳及稀有金屬等。少數是非金屬元素,如碳、硅、磷等。
合金鋼是工業上運用最廣泛的一種材料,那可想而知對於材料的檢測從一般到精確都是有需求的。那麼鋁合金分析儀是如何分析鋼鐵裡面的其他元素雜質。
I. 合金中的元素以什麼形式存在
1、溶入鐵素體、奧氏體和馬氏體中,以固溶體的溶質形式存在。
2、形成強化相,如溶入滲碳體形成合金滲碳體、形成特殊碳化物或金屬間化合物等。
3、形成非金屬夾雜物,如合金元素與0、N、S作用形成氧化物、氮化物和硫化物等。
4、如Pb、Cu等既不溶於鐵,也不形成化合物,以游離狀態存在,在高碳鋼中碳有時也以自由狀態存在。
J. 合金元素在合金鋼中的存在形式有哪些
合金元素在合金鋼中的存在形式有哪些
主要有三種形式:固溶體、合金滲碳體和特殊碳化物.其中特殊碳化物的穩定性最強.