1. 40cr鋼加入鉻的作用是什麼
鉻能提高鋼的淬透性及耐磨性,改善鋼的抗氧化作用,提高鋼的抗腐蝕能力
常見化學元素對對鋼材性能的影響
(1)碳含量越高,鋼的硬度越高,耐磨性越好,但塑性及韌性越差。
(2)硫是鋼中的有害雜質,含硫較多的鋼在高溫下進行壓力加工時,容易脆裂,這種現象通常稱為熱脆性。
(3)磷能使鋼中的塑性及韌性明顯下降,特別在低溫時影響更為嚴重,這一現象稱為冷脆性。
在優質鋼中,硫和磷的含量應嚴格控制。但從另一方面來看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷時,能使切削時切屑易斷,對改善鋼的可切削性是有利的。
(4)錳能提高鋼的強度,消除或削弱硫的不良影響,並能提高鋼的淬透性。含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的抗磨性及其他物理性能。
(5)硅含量增加可使鋼的硬度增加,但塑性及韌性下降。電工用鋼中含一定量的硅能改善軟磁性能。
(6)鎢可提高鋼的紅硬性和熱強性,並可提高鋼的耐磨性。
(7)鉻能提高鋼的淬透性及耐磨性,改善鋼的抗氧化作用,提高鋼的抗腐蝕能力。
(8)釩能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度、韌性及耐磨性。當它在高溫溶入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當它以碳化物形態存在時,會降低鋼的淬透性。
(9)鉬可顯著提高鋼的淬透性,提高熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和矯頑力。
(10)鈦能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度及韌性。在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象。
(11)鎳能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性,含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力。
(12)硼的作用是當鋼中含有微量0.001~0.005%)硼時,鋼的淬透性可以成倍地提高。
(13)鋁能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效,提高鋼在低溫下的韌性。鋁還能提高鋼的抗氧化性,提高滲氮鋼的耐磨性和疲勞強度等。
(14)銅在鋼中突出的作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時。
2. 5crmnmo屬於什麼合金鋼
5CrMnMo屬於國標熱作模具鋼來,執源行標准:GB/T 1299-2014,適於製作要求具有較高強度和高耐磨性的各種類型鍛模.
5CrMnMo化學成分如下:
碳 C :0.50~0.60
硅 Si:0.25~0.60
錳 Mn:1.20~1.60
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
鉻 Cr:0.60~0.90
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.25
銅 Cu:允許殘余含量≤0.30
鉬 Mo:0.15~0.30
3. 提高鋼的淬透性,回火抗力,固溶強化及細晶強化作用的合金元素有哪些
提高鋼的淬透性,回火抗力,固溶強化及細晶強化作用的合金元素有哪些
合金元素對鋼力學性能的影響
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
二、合金元素對鋼工藝性能的影響
1.對熱處理的影響
1)對加熱過程奧氏體化的影響 :合金鋼熱處理可適當提高加熱溫度和延長保溫時間
合金鋼中的合金滲碳體、合金碳化物穩定性高,不易溶入奧氏體;合金元素溶入奧氏體後擴散很緩慢,因此合金鋼的奧氏體化速度比碳鋼慢,為加速奧氏體化,要求將合金鋼(錳鋼除外)加熱到較高的溫度和保溫較長的時間。除Mn外的所有合金元素都有阻礙奧氏體晶粒長大的作用,尤其是Ti、V等強碳化物形成的合金碳化物穩定性高,殘存在奧氏體晶界上,顯著地阻礙奧氏體晶粒長大。因此奧氏體化的晶粒一般比碳鋼細。
2)對過冷奧氏體轉變的影響 :合金鋼淬透性更好,可減小淬火冷速,減小淬火變形。但殘余奧氏體增多
除Co外,所有溶於奧氏體中的合金元素,都使過冷奧氏體的穩定性增大,使C曲線右移,馬氏體臨界冷卻速度減小,淬透性提高。這使得合金鋼利用較小的冷卻速度即能淬成馬氏體組織,可減小淬火變形。因此大尺寸、形狀復雜或要求精度高的重要零件需要用合金鋼製作。 除Co、Al外,大多數合金元素都使Ms點降低,使合金鋼淬火後的殘余奧氏體量比碳鋼多,這將對零件的淬火質量會產生不利影響
3)對回火轉變的影響 :合金鋼耐回火性好,回火後強韌性配合更好,有些鋼可產生「二次硬化」
合金鋼回火時馬氏體不易分解,抗軟化能力強,即提高了鋼的耐回火性,回火後能有更好的強韌性配合。 合金元素能提高馬氏體分解溫度,對於含有較多Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素的鋼,當加熱至500~600℃回火時,直接由馬氏體中析出合金碳化物,這些碳化物顆粒細小,分布彌散,使鋼的硬度不僅不降低,反而升高這種現象稱為「二次硬化」。但有些合金鋼應避免「回火脆性」的產生
2.對焊接性能的影響
淬透性良好的合金鋼在焊接時,容易在接頭處出現淬硬組織,使該處脆性增大,容易出現焊接裂紋;焊接時合金元素容易被氧化形成氧化物夾雜,使焊接質量下降,例如,在焊接不銹鋼時,形成Cr2O3夾雜,使焊縫質量受到影響,同時由於鉻的損失,不銹鋼的耐腐蝕性下降,所以高合金鋼最好採用保護作用好的氬弧焊
3.對鍛造性能的影響
由於合金元素溶入奧氏體後使變形抗力增加,使塑性變形困難,合金鋼鍛造需要施加更大的壓力噸位;同時合金元素使鋼的導熱性降低、脆性加大,增大了合金鋼鍛造時和鍛後冷卻中出現變形、開裂的傾向,因此合金鋼鍛後一般應控制終鍛溫度和冷卻速度。
4. Cr、Mo、Mn等合金元素在鋼中的作用
Cr:顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。使A3和A1溫度升高, GS線向左上方移動。鉻為中強碳化物形成元素。
Mo:細化鋼的晶粒,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。在工具鋼中可提高紅硬性。抑制合金鋼由於回火脆性。使A3和A1溫度升高,GS線向左上方移動。鉬為中強碳化物形成元素。
Mn:提高鋼韌性、強度、硬度和耐磨性、耐磨性。提高鋼的淬透性,改善鋼的熱加工性能。錳量增高,降低抗腐蝕能力、焊接性能。錳為弱碳化物形成元素。
(4)哪些合金顯著提高鋼的淬透性擴展閱讀:
鉻是銀白色有光澤的金屬,純鉻有延展性,含雜質的鉻硬而脆。密度7.20g/cm3。可溶於強鹼溶液。鉻具有很高的耐腐蝕性,在空氣中,即便是在赤熱的狀態下,氧化也很慢。不溶於水。鍍在金屬上可起保護作用。
在常溫下不受空氣的侵蝕。跟鹽酸或氫氟酸不起反應。化合價+2、+4和+6,最穩定化合物為+6價。鉬的高價氧化態化合物呈酸性,低價氧化態化合物呈鹼性,+6價離子具有很強的形成配合物傾向。緻密鉬在常溫空氣中穩定,400℃輕度氧化,500℃迅速氧化。1000℃時鉬能吸收大量氫形成固溶體。
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」。加一般錳量的鋼不但具有足夠的韌性,且具有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性。
5. 彈簧鋼的合金化都有哪些元素,有什麼特性
碳是鋼中的主要強化元素,對彈簧鋼的影響往往超過其他合金元素。根據使用要求,彈簧鋼材料應是中高碳的合金鋼。當今世界各國普遍採用的彈簧鋼,含碳量絕大部分在0.45%~0.65%。
為了克服彈簧鋼強度提高後韌性和塑性降低的難題,也有降低碳含量的趨勢。中國對低碳馬氏體彈簧鋼進行了深入的研究,如28mnsib、35mnsib等,其碳含量在0.30%左右。實踐表明,這些彈簧鋼可以在低溫回火的板條狀馬氏體組織下使用,有足夠強度和優良的綜合力學性能,尤其是塑性、韌性極好。日本研究開發的幾種高強度彈簧鋼,如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等,碳含量均在0.40%左右。
合金元素在彈簧鋼中的主要作用是提高力學性能、改善工藝性能及賦予某些特殊性能(如耐高溫、耐蝕)等。
很多彈簧鋼以硅為主要合金元素,它是對彈減抗力影響最大的合金元素,這主要是由於硅具有強烈的固溶強化作用;同時,硅能抑制滲碳體在回火過程中的晶核形成和長大,改變回火時析出碳化物的數量、尺寸和形態,提高鋼的回火穩定性。目前,國內鋼材牌號中wsi為1.8%~2.2%,是現有標准中含硅最高的彈簧鋼。但硅含量如果過高,將促進鋼在軋制和熱處理過程中的脫碳和石墨化傾向,並且使冶煉困難和易形成夾雜物,因此,過高硅含量彈簧鋼的使用仍需慎重。
由於鉻能夠顯著提高鋼的淬透性,阻止si-cr鋼球化退火時的石墨化傾向,減少脫碳層,因此是彈簧鋼中的常用合金元素,以鉻為主要強化元素的彈簧鋼50crv使用較廣泛。
錳是提高淬透性最有效的合金元素,它溶入鐵素體中有固溶性化作用。研究表明,wmn必須大於0.5%,以使淬火時彈簧鋼心部完全較變為馬氏體,但當wmn超過1.5%時,韌性明顯下降,這在選擇彈簧鋼時應優先考慮的。
鉬可以提高鋼的淬透性,防止回火脆性,改善疲勞性能,現有標准中加鉬的彈簧鋼不多,加入量一般在0.4%以下。
釩是強碳化物形成元素,固態下所析出的細小彌散的mc型碳化物具有很強的沉澱強化效果。在35crmnb鋼中加入0.11%v,可顯著提高鋼的淬透性,還發現釩能有效降低35simnb鋼的脫碳敏感性,認為這與釩降低鋼中有效固溶碳、防止晶粒長大和阻止晶界擴散並提高抗氧化性有關。