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為什麼合金鋼比碳鋼的力學性能好

發布時間:2021-01-24 09:57:23

『壹』 合金鋼與碳鋼相比為什麼合金鋼機械性能,熱處理變形小

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

『貳』 8合金鋼與碳鋼相比為什麼力學性能要好

合金元素的加入改變了金屬的熱處理溫度和其微觀組織,合金元素可能形成間隙固溶體,位錯固溶體,還有細化晶粒的作用,所以行嫩會比碳鋼好。(相同碳含量)

『叄』 什麼是合金鋼與碳鋼相比,合金鋼有哪些優點為什麼

合金鋼就是在碳鋼的基礎上,根據需要認為的加入一些合金,稱合金鋼。
其主要專優點是提高材料的綜合性屬能,比如在一些材料中,加入合金後,在同等硬度的情況下,增加材料的強度。也有根據需要可增加材料的耐蝕、耐磨等性能。
至於為什麼,這要看各元素的作用而言,有些是增加淬透性,如Mo、Cr、Mn等。從而增加硬度和耐磨性,有些增加耐蝕和抗氧化性能,如Ni、Cr等,原因很多,還是先看看有些基礎書吧。

『肆』 為什麼合金結構鋼的綜合力學性能比碳鋼好

當然是加了對結構鋼提高綜合力學性能好的合金元素了,否則誰加呢?就跟燉肉加花椒、版大料、薑片一樣,權就是因為這些東西能夠提高肉的味道而加的,為什麼不加磚頭瓦塊呢?就是因為花椒、大料、薑片能夠提高肉的香味,口感更好,鋼中加合金元素的道理與此類似,因此,提高了碳素結構鋼的力學性能,從而變成了合金結構鋼。

『伍』 合金鋼與同類的碳鋼相比有哪些優缺點

合金鋼除含有普通碳鋼的鐵、碳外,根據性能需求還添加有其它合金元素回,比如常見的鉻、鎳答、鉬、錳、硅等,以達到改善熱處理性能、機械性能等方面,通常價格較普通碳鋼高

普通低合金鋼相對同類碳素鋼具有以下優點:
1:強度高,塑性韌性好。由於合金元素作用,其強度相對普通碳素鋼高25%--50%,延伸率為15%--23%,室溫下沖擊韌性高於60J/cm^2.
2:焊接性好。由於含碳量低,合金元素含量少,其塑性好,淬透性低,不宜在焊縫處出現淬火組織或裂紋。
3:冷熱壓力加工性能好。由於其塑性好,變形抗力小,壓力加工後不易產生裂紋。
4:耐腐蝕性好。在各種大氣條件下比碳素鋼具有更高的耐腐蝕性能。

『陸』 合金鋼與碳鋼都有什麼區別

合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素,合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元素或脫氧元素外,還含有其他合金元素,有的還含有某些非金屬元素的鋼。根據鋼中合金元素含量的多少,又可分為低合金鋼,中合金鋼和高合金鋼。
而碳鋼主要指力學性能取決於鋼中的碳含量,而一般不添加大量的合金元素的鋼,有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。
碳鋼也叫碳素鋼,含碳量WC小於2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(WC≤0.25%),中碳鋼(WC0.25%——0.6%)和高碳鋼(WC>0。6%)。一般碳鋼中含碳量較高則硬度越高,強度也越高,但塑性較低。

『柒』 合金鋼的性能為什麼比碳鋼好

鋼材添加其它元素可以改變鋼材的很多性質,比如鎳、鉻合金鋼抗腐蝕 鎢鋼 高硬度 錳鋼高彈性等等, 性質有很大改變

『捌』 合金結構鋼為什麼比碳素結構鋼力學性能好

素結構鋼
這類鋼主要保證力學性能,故其牌號體現其力學性能,用q+數字表示,其中「q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首,數字表示屈服點數值,例如q275表示屈服點為275mpa。若牌號後面標注字母a、b、c、d,則表示剛才質量等級不同,含s、p的量依次降低,鋼材質量依次提高。若在牌號後面標注字母「f」則為沸騰鋼,標注「b」為半鎮靜鋼,不標注「f」或「b」者為鎮靜鋼。例如q235-a·f表示屈服點為235mpa的a級沸騰鋼,q235-c表示屈服點為235mpa的c級鎮靜鋼
碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理,而在供應狀態下直接使用。通常q195、q215、q235鋼碳的質量分數低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用於橋梁、建築等結構和製造普通螺釘、螺母等零件。q255和q275鋼碳的質量分數稍高,強度較高,塑性、韌性交好,可進行焊接,通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、稍等零件
合金鋼
alloy
steel
在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
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。
合金鋼種類很多,通常按合金元素含量多少分為低合金鋼(含量<5%),中合金鋼(含量5%~10%),高合金鋼(含量>10%);按質量分為優質合金鋼、特質合金鋼;按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼)等。

『玖』 請專家告訴我合金鋼為什麼要比普通碳鋼更容易開裂!

合金鋼合金鋼
alloy
steel
在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
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。
合金鋼合金元素在鋼中的作用
對鋼加熱和冷卻時相變的影響
鋼加熱時的主要固態相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉變,即奧氏體化的過程。整個過程都和碳的擴散有關。合金元素中,非碳化物形成元素如鎳、鈷等,降低碳在奧氏體中的激活能,增加奧氏形成的速度;而強碳化物形成元素如釩、鈦、鎢等,強烈妨礙碳在鋼中的擴散,顯著減慢奧氏體化的過程。鋼冷卻時的相變是指過冷奧氏體的分解,包括珠光體轉變(共析分解)、貝氏體相變及馬氏體相變。由於鋼中大都存在幾種合金元素的相互作用,致使對鋼冷卻時相變的影響也復雜得多。僅舉合金元素對過冷奧氏體等溫轉變曲線的影響為例,大多數合金元素,除鈷和鋁外,均起減緩奧氏體等溫分解的作用,但各類元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的(如硅、磷、鎳、銅)和少量的碳化物形成元素(如釩、鈦、鉬、鎢),對奧氏體到向珠光體的轉變和向貝氏體的轉變的影響差異不大,因而使轉變曲線向右推移。
碳化物形成元素(如釩、鈦、鉻、鉬、鎢)如果含量較多,將使奧氏體向珠光體的轉變顯著推遲,但對奧氏體向貝氏體的轉變的推遲並不顯著,因而使這兩種轉變的等溫轉變曲線從「鼻子」處分離,而形成兩個
C形。當這類元素增加到一定程度時,在這兩個轉變區域的中間還將出現過冷奧氏體的亞穩定區。合金元素對馬氏體轉變溫度Ms
(起始轉變溫度)和Mn
(終了轉變溫度)的影響也很顯著,大部分元素均使Ms和Mn點降低,其中以碳的影響最大,其次為錳、釩、鉻等;但鈷和鋁則使Ms和Mn點升高。
對鋼的晶粒度和淬透性的影響
影響奧氏體晶粒度的因素很多。鋼的脫氧和合金化情況均與「奧氏體本質晶粒度」有關。一般來說,一些不形成碳化物的元素,如鎳、硅、銅、鈷等,阻止奧氏體晶粒長大的作用較弱,而錳、磷則有促進晶粒長大的傾向。碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等,對阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強碳化物形成元素如釩、鈦、鈮、鋯等,強烈地阻止奧氏體晶粒長大,起細化晶粒作用。鋁雖然屬於不形成碳化物元素,但卻是細化晶粒和控制晶粒開始粗化溫度的最常用的元素。
鋼的淬透性(見淬火)高低主要取決於化學成分和晶粒度。除鈷和鋁等元素外,大部分合金元素溶入固溶體後都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變,增加獲得馬氏體組織的數量,即提高鋼的淬透性。一些碳化物形成元素,如釩、鈦、鋯、鎢等,如果形成碳化物而固定了鋼中的碳,反而會降低淬透性,易使晶粒粗化的元素如錳,能提高淬透性;使晶粒細化的元素如鋁,則降低淬透性。硼是顯著影響淬透性的元素,合金鋼中即使只含十萬分之一的硼,也能顯著提高鋼的淬透性。但硼的這種影響僅對低、中碳鋼有效,對高碳鋼完全無效。
對鋼的力學性能和回火性能的影響
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。其中以磷和硅的固溶強化作用最顯著,而硅對韌性的影響也最嚴重。少量的錳、鉻或鎳,反而對鐵素體的韌性有一定提高。
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。
----未完

『拾』 碳素鋼和合金鋼的區別

沒有特殊要求,一般用碳素鋼,容易采購,成本低,製造工藝簡單。合金鋼的分類方專法有很多,最常用的方屬法有按鋼中合金元素總量進行分類和按鋼的用途進行分類的兩種方法,按鋼中合金鋼元素總量分的話有低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。按鋼的用途分可以分為結構鋼、工具鋼、模具鋼、不銹鋼、耐酸鋼等等。這里你應該是指低合金鋼吧?如Q345(16Mn),它強度比普通碳素鋼高,如果是需要增加強度減輕重量,可以選用低合金鋼。至於其他合金鋼根據名稱就知道干什麼用,建議你查一查機械手冊,上面都有詳細說明。

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