❶ 合金钢各元素作用
合金元素在结构钢中的作用:
①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合性能的主要参数。除Co外,几乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性,其中Mn、Mo、Cr、B的作用最强,其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如V、Ti、Nb等,只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散,因而在同样温度下和碳素钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著,Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢,在500~600℃回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。
❷ 合金钢中的主要合金元素都起什么作用
钢是以铁为基本成分的多元素金属。纯铁有很好的塑性及韧性,但强度很低。所以,总要根据不同需要加入不同的元素,以改善钢的性能。主要元素的作用如下:
碳(c)碳是钢中的主要元素,随着钢中含碳量的增加,钢的常温强度、硬度提高,但塑性、韧性及焊接能降低。所以,锅炉承压元件用钢的含碳量一般为0.1%~0.25%。
锰(mn)锰可以提高钢的常温强度、硬度及耐磨性,含量高时,焊接应力增加。锰可使钢的高温短时强度提高,但对持久强度和蠕变极限及没有明显的影响。
钼(mo)和铬(cr)钼和铬都能提高钢的强度。铬对提高钢的高温组织稳定性能——抵制珠光体球化、石墨化、抗高温氧化有明显效果。并能提高抗腐蚀性。但含铬高的钢,焊接裂纹敏感性强,温差应力也大。钼对提高钢的持久强高度有明显作用。钼有石墨化倾向可加铬防病止,铬的脆化可用钼化可用防止,二者共存可以提高钢的综合性能。
钒(v)钒在钢中能提高高温组织稳定性,还能抵消铬对焊接性能的不利影响。
钛(ti)钛可提高钢的持久强度,在抵合金钢中,还可改善钢的焊接性能。
钨(w)钨可提高钢的持久强度及高温硬度。
硅(si)硅能提高钢的强度、耐磨性及抗氧化能力。与铬共存时,可提高抗高温氧化能力,也可提高在烟气中的抗腐蚀性能。
铌(nb)铌与钛的作用相同,可提高钢有热强性。
硼(b)硼的突出作用是提高钢的淬透性。在耐热钢中可提高钢的热强性及持久塑性。
❸ Si硅 Cr铬 Mn锰 Ni镍 Mo钼 Sn锡 在铸铁或锻打件和不锈钢中起着什么样的作用!
1.锰:锰是有益元素。 ① 锰原子溶于α-Fe中形成置换固溶体。 ② 锰原子溶于专渗碳体中形成属合金渗碳体。 ③ 锰作为杂质时,一般Mn<0.8%。 锰:弱碳化物形成元素,溶于铁素体而形成合金铁素体。 2.硅 硅作为脱氧剂加入钢中。如: FeO+Si→Fe+SiO2 ① 硅溶于α-Fe中有一定强化作用 。 ② 作为杂质时,Si<0.5%。 硅、锰可显著提高铁素体的硬度和强度,但含量过小时,对 韧性影响不大。
铬、镍这两个元素含量适当时,可提高铁素体的硬度和强度,也可提高韧性。 合金结构钢中的铬、硅、锰、镍等应控制在一定含量范围内。 铬、钼、钨:中强碳化物形成元素,既能形成合金渗碳体,
又能形成特殊碳化物。如Cr7C3、 Cr27C6、MoC、WC等,它
们的熔点、硬度、耐磨性比渗碳体高。 ③ 铌、钒、钛:强碳化物形成元素,优先形成特殊碳化物,如
VC、NbC、TiC等,他们的熔点、硬度和耐磨性最高。
❹ C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用和热处理时的影响
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
典型的例子是低碳钢、高碳钢、高碳钢力学性能变化。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。如Q345(俗称锰钢)结构钢,
就是利用Mn元素的这个作用的。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
典型的例子是,容器、锅炉钢板S含量要求在0.025%,其为了提高钢材冲击功。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
对焊接性也会产生不好影响。典型的例子是,R容器、锅炉钢板S含量要求在0.015%,消除热脆性,提高其焊接性能。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
7、
钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。典型的例子CrMo合金钢一般都是热处理后交货,如螺栓材料40CrMoA
❺ 钢材品种线材中含Mn,Si,Cr,Mo,V,B各有什么用 比如含C高钢材硬度就大,请行家一一解释一下
碳:在目前所复有钢材中,它制都是最重要的淬水成分。同时增加钢材强度。碳含量大于0.5%的称做“高碳钢”。
铬:加入铬的目的是为了增加耐磨损性、可淬性和(最重要的)耐腐蚀性。不锈钢至少含有13%的铬。
锰:一种重要的元素,锰构成颗粒结构,提供了可淬性。同样的还有强度和耐腐蚀性。在生产过程中(热处理)改善钢材(比如,除氧)。
钼:炭化物的形成者,钼可以防止钢材太脆,并且使钢材可以在高温下保持强度。
镍:用于增加强度、抗腐蚀和增加韧性。
硅:增加强度,作用类似于锰,它使钢材在制作过程中更完善。
钨:提高耐磨损性。在含有适当成分的铬和锰的钢材中加入钨就能制作出高速钢。高速钢M-2中含有大量的钨。
钒:提供耐磨损性和可淬性。炭化物模板帮助生产有美观纹路的钢材。
❻ 钼添加在镍铬合金(不锈钢)中会有什么作用
mo加入不锈钢中一般处于以下几点考虑:
1由于mo铁素体稳定剂,与cr
ni(原钢基成份)一起作用,强烈稳定基体,使得形成单相组织
2mo容易在晶界偏聚,有强化晶界的作用,因为不锈钢做容易发生晶间腐蚀和点蚀两种腐蚀,mo强化晶界效应配合其比cr与c的亲和力强,有效的避免的析出c对cr的掠夺,从而防止这两种腐蚀
3实验证明
在所有奥氏体不锈钢中加入一定的mo,都能大力提高基体耐硝酸腐蚀的能力(目前机理不详)
4由于mo的电极电位相对比较高
加入后能有效提高基体的段话能力提高防腐性
5
mo具有大的成键电子数,能极大提高固溶体的原子结合力
固溶强化效果明显
❼ Cr12MoV合金钢的Mo元素的主要作用
Cr12MoV钢中Mo的主要作用是增加淬透性和细化晶粒。由于是高碳高Cr合金钢,所以要严格控制热处理工艺,比如预热,避免回火脆性。 此外由于碳化物存在较多,机加工前可加以锻造。
❽ C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用和热处理时的影响
1、碳(C):钢中碳含量增加,屈服点和抗拉强度增加,但塑性和抗冲击性下降。当碳含量超过0.23%时,钢的可焊性劣化,因此用于焊接。对于低合金结构钢,碳含量通常不超过0.20%。
高碳含量也降低了钢的耐大气腐蚀性。露天堆场的高碳钢容易腐蚀;此外,碳可以增加钢的冷脆性和年龄敏感性。典型的例子是低碳钢,高碳钢和高碳钢的机械性能的变化。
2、锰(Mn):锰是一种良好的脱氧剂和脱硫剂。钢一般含有一定量的锰,可以消除或减少由硫引起的钢的热脆性,从而提高钢的热加工性。
锰和铁形成固溶体,增加钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度;同时,它是一种碳化物形成元素,并进入渗碳体中以取代一部分铁原子。钢中的锰是由于降低了临界转变温度。起到提炼珠光体的作用。
它还间接地起到提高珠光体钢强度的作用;锰稳定奥氏体结构的能力仅次于镍,并且还强烈地提高了钢的淬透性。含量不大于2%的锰已与其它元素组合使用以形成多种合金钢。
3、硅(Si):硅可以溶解在铁素体和奥氏体中,提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷,强于锰,镍,铬,钨,钼和钒。
然而,当硅含量超过3%时,钢的可塑性和韧性将显着降低。硅可以提高钢的弹性极限,屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1 /σb)。这就是硅或硅锰钢可用作弹簧钢的原因。
硅可以降低钢的密度,导热性和导电性。它可以促进铁素体晶粒的粗化。降低矫顽力。它具有降低晶体各向异性,使磁化容易,并且磁阻减小的趋势。它可用于生产电工钢,因此硅钢片的磁滞损耗低,硅可以提高铁氧体的磁导率,使硅钢片在较弱的磁场下具有较高的磁感应强度领域。然而,在强磁场下,硅降低了钢的磁感应强度。硅具有很强的脱氧力,可以降低铁的磁老化效应。
4、硫(S):增加硫和锰的含量可以提高钢的切削性能。硫作为易切削钢中的有益元素添加。
硫在钢中严重分离,会降低钢的质量。在高温下,降低钢的延展性是一种有害元素,以熔点较低的FeS形式存在;仅FeS的熔点仅为1190℃,钢中铁与共晶的共晶温度较低,仅为988℃,当钢凝固时,硫化铁在初级晶界处集中。当钢在1100-1200℃下轧制时,晶界上的FeS将熔化,大大削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆性。
5、磷(P):磷在钢中具有强固溶强化和冷加工硬化效果。作为添加到低合金结构钢中的合金元素,它可以提高钢的强度和耐大气腐蚀性,但降低其冷冲压性能。
磷与硫和锰的结合可以提高钢的切削性能,提高加工零件的表面质量,用于易切削钢,因此易切削钢的磷含量也很高。
磷可溶于铁素体。虽然它可以提高钢的强度和硬度,但最大的危害是严重的偏析,增加回火脆性,并显着降低钢的塑性和韧性,这使得钢在冷加工过程中易于变脆。脆弱现象。磷对可焊性也有不利影响。磷是一种有害元素,应严格控制。一般含量不超过0.030%-0.040%。
6、铬(Cr):铬可以提高钢的淬透性并具有二次硬化效果。
它可以提高高碳钢的硬度和耐磨性,而不会使钢脆;当含量超过12%时。该钢具有良好的高温抗氧化性和抗氧化介质腐蚀性。它还提高了钢的热强度,钢是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。
7、钼(Mo):钼提高钢的淬透性和热强度。在某些介质中防止回火脆性,提高剩磁和矫顽力以及耐腐蚀性。在淬火和回火钢中,钼可以加深和硬化较大截面的部分,提高钢的回火抗力或回火稳定性,使零件在较高温度下回火,从而更有效地(或减少)残余应力,提高塑性。
❾ 15CrMo中的Cr和Mo元素各启到什么作用
15CrMo中合金元素的作用
一、铬(Cr)
在耐热钢中加入铬的主要目的是为了提高钢的抗氧化性能和耐腐蚀能力。
所以铬是耐热钢中的主要元素,以其含量的不同,锅炉用耐热钢分为四种,即Cr=1%~5%为第一种;Cr=8%~9%为第二种;Cr=11%~13%为第三种;Cr≥18%为第四种,分别用于不同温度下的受压部件。
单独的铬对提高热强性的贡献不大,必须与别的合金元素配合。铬有阻止石墨化的作用。
二、钼(Mo)
钼能提高钢的淬透性,但其效果不如C和Cr。钼能提高钢的热强性能,当含量为1%~2%时,持久强度显著提高。
单独含钼的合金钢已很少被用作锅炉受压部件。
❿ Mo元素在金属组织中主要起哪些作用
钼在合金钢中的主要作用是,它具有较强的碳化物形成能力,使较低含碳量的合金钢也具有较高的硬度。而且钼能够阻止奥氏体化的晶粒粗大。还有就是钼会造成C曲线的右移,其结果就是减小了过冷度,极大的提高了淬透性。
通过上述情况得到的结论是:钼使合金钢在常温下提高了其硬度和强度,并且显著的提高了钢的高温强度。