合金元素對鋼的性能有哪些影響

A. 合金元素對鋼的耐蝕性能有什麼影響

鉻是不銹耐酸鋼和耐熱鋼的主要合金元素。合金鋼中含鉻量若達到12%左右，在鋼的表面便形成緻密的鉻的氧化物，使鋼在氧化性介質中的耐蝕性發生突變而大大提高。鉻、鋁、硅等元素，能提高鋼的抗氧化性和抗高溫氣體的腐蝕性能，但過量的鋁和硅則會使鋼的熱塑性變壞。鎳主要用來形成和穩定奧氏體組織，使鋼獲得良好的力學性能、耐蝕性能和工藝性能。鉬能使不銹耐酸鋼很快鈍化，提高對含有氯離子的溶液及其他非氧化性介質的耐蝕能力。鈦、鈮通常用來固定合金鋼中的碳，使它生成穩定的碳化物，以減輕碳對合金鋼耐蝕性能的有害作用。銅和磷配合使用時，可提高鋼的耐大氣腐蝕性能。

B. 合金元素在鋼中的基本作用有哪些

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。
合金元素指的是在煉金屬的時候加入一定量一種或多種的金屬或非金屬元素可以獲得材料的特殊性能，如提高強度、改善抗氧化性能、提高塑性和工藝性能等。而這些加進去的輔助性元素材料就叫作合金元素。
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。

C. 合金元素在鋼中以什麼形式存在對鋼的性能有哪些影響

鋼中的常存元素錳、硅、硫、磷是煉鐵、煉鋼過程中，由於礦石和焦炭含雜質以及脫氧等原因而帶入，對鋼的性能有一定的影響。常見的常存元素有硅、錳、硫、磷四種.

D. 合金元素對合金鋼的性能有何影響

1．溶解於鐵起固溶強化作用
幾乎所有合金元素均能不同程度地溶於鐵素體、奧氏體中形成固溶體，使鋼的強度、硬度提高，但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合
2．形成碳化物，起第二相強化、硬化作用
按照與碳之間的相互作用不同，常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素兩大類。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等，它們在鋼中能與碳結合形成碳化物，如TiC、VC、WC等，這些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔點和穩定性，如果它們顆粒細小並在鋼中均勻分布時，則顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性。
3．使結構鋼中珠光體增加，起強化的作用
合金元素的加入，使Fe-Fe3C相圖中的共析點左移，因而，與相同含碳量的碳鋼相比，亞共析成分的結構鋼（一般結構鋼為亞共析鋼）含碳量更接近於共析成分，組織中珠光體的數量，使合金鋼的強度提高。

E. 合金元素在鋼中都有哪些作用

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，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；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。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，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。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，一般鋼中含錳會有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。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。
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，容易造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

F. 合金元素對鋼的力學性能和回火性能有什麼影響

鋼的性能取決於鐵的固溶體和碳化物各自性能以及它們相對分布的狀態。合金元素對鋼的力學性能的影響也與此有關。固溶於鐵素體中的合金元素，起固溶強化作用，使強度和硬度提高，但同時使韌性和塑性相對地降低。
調質鋼的韌性－脆性轉變溫度是評價力學性能的一項重要指標。①提高轉變溫度的元素有B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr；②降低轉變溫度的元素有Ni、Mn；③少量時提高、多量時降低轉變溫度的元素有Ti、V;④少量時降低、多量時提高轉變溫度的元素有Al。
合金鋼的回火穩定性比碳素鋼好，這是由於合金元素在回火時阻礙了鋼中原子的擴散，因而在同樣溫度下，起到延遲馬氏體分解和抗回火軟化的作用。碳化物形成元素，對回火軟化的延遲作用特別顯著。鈷和硅雖屬不形成碳化物元素，但它們對滲碳體晶核的形成和長大，有強烈的延遲作用，因此，也有延遲回火軟化的作用。

G. 為什麼合金元素能提高鋼的強度

鐵中添加鉻、鉬、鈦等均可以提高鋼材的強度，錳可以增強鋼材的彈性。改變金屬物理性質可加入稀土元素，稀土元素被稱為金屬維生素。

H. 合金元素對鋼的機械性能的影響

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，當碳量0.23%超過時，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。參考資料：http://info.china.alibaba.com/news/detail/v6-d5632459.html

I. 合金元素對鋼的焊接性和被切削性有什麼影響

焊接性和被切削性是衡量鋼的工藝性能好壞的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素均對鋼的焊接性不利。因為在焊縫熱影響區靠近熔合線一側冷卻時易形成馬氏體等硬脆組織，有導致開裂的危險。另一方面，熱影響區靠近熔合線處的晶粒因受高熱容易粗化，因此，合金鋼中含有可使晶粒細化的元素如鈦、釩等是有益的。
鋼中加入適量的硫、鉛等元素可改善鋼的被切削性（見易切削鋼）。合金鋼中的合金元素一般會使鋼的硬度增加，因而增高切削抗力，加劇刀具磨損。通過改變鋼的基體組織、夾雜物的種類、數量和形狀可以影響鋼的被切削性。

J. 合金元素在鋼中都有哪些作用

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。