產(chǎn)品詳情
46Cr2
合金結(jié)構(gòu)鋼
1、碳(C):鋼中含碳量增加,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,鋼的變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷和時效 性。2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以含有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,故廣泛用于作彈簧鋼。在結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的,具有極高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)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%。在中加入0.70%以上時就算“”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的,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,用于鏟斗,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于0.045%,優(yōu)質(zhì)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(chǎn)生,降低鋼的和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于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(jié)構(gòu)鋼和中,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。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較 的資源,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(Mo):鉬能使鋼的細化,提高淬透性和能,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,發(fā)生變形,稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬,能提高。 還可以抑制合金鋼由于淬火而引起的脆性。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(nèi)部組織致密,細化晶粒力;降低時效 性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9中加入適當?shù)拟?,可避免?/span>
10、釩(V):釩是鋼的優(yōu)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 性及,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在中加鈮,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(xiàn)象。
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用礦石所煉的鋼,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(chǎn)生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于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,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。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,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 性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)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(xí)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(tài)、分布和性質(zhì),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。
影響編輯
合金元素對鐵碳合金相圖的影響
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1、合金元素對A相區(qū)的影響:1)擴大A相區(qū)(Mn、Ni、Co);2)縮小A相區(qū)(Cr、V、Mo、Si);3)正是這個原因我們可以生產(chǎn)奧氏體鋼和鐵素體鋼;2、合金元素對S、E點的影響:凡是擴大A相區(qū)的元素均使S、E點向左下方移動;凡是縮小A相區(qū)的元素均使S、E點向左上方移動。
合金元素對S、E點的影響:如圖所示:
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合金元素對鋼熱處理的影響
1、對奧氏體化的影響——大多數(shù)合金元素(鎳、鈷除外)都減緩奧氏體化過程。所以在熱處理時就需要比碳鋼更高的加熱溫度和更長的保溫時間。——碳化物不宜分解。
2、對大小的影響——大多數(shù)合金元素有阻礙奧氏體晶粒長大的作用。但錳和硼卻相反,可以促進奧氏體晶粒長大,所以,除錳鋼外,合金鋼在加熱時不易過熱。這樣有利于在淬火后獲得細馬氏體;也有利于適當提高加熱溫度,使奧氏體中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高鋼的力學(xué)性能。 [2]
3、合金元素對過奧氏體轉(zhuǎn)變的影響——除鈷外,所有合金元素都使C曲線右移,降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性(如圖7-4)。有些合金元素還使C曲線的形狀發(fā)生改變。另外,大多數(shù)合金元素還使Ms點下降。
對鋼加熱和冷卻時相變的影響
鋼加熱時的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過程。整個過程都和碳的擴散有關(guān)。合金元素中,非碳化物形成元素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的分解,包括轉(zhuǎn)變(共析分解)、貝氏體相變及。僅舉合金元素對過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響為例,大多數(shù)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(zhuǎn)變和向貝氏體的轉(zhuǎn)變的影響差異不大,因而使轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變顯著推遲,但對奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變的推遲并不顯著,因而使這兩種轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變曲線從“鼻子”處分離,而形成兩個 C形。 [3]
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(zhì)晶粒度”有關(guān)。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。鋁雖然屬于不形成碳化物元素,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)高低主要取決于化學(xué)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后都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變,增加獲得的數(shù)量,即提高鋼的淬透性。