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合金鋼有哪些金屬元素

發布時間:2022-02-27 05:10:44

㈠ 常見中低合金鋼含哪些元素

少量合金元素Mn、Si、Al,雜質元素P、S及氣體N、H、O等.為了獲得某種物理、化學或力學特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V。

㈡ 常用的合金元素有哪些

常用的合金元素有:鎳、鉻、硅、錳、鉬、鎢、釩、鈦、硼、鋁、稀土、氮、銅、鈮等版。
合金元權素(alloying element),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。
合金鋼是工業上運用最廣泛的一種材料,那可想而知對於材料的檢測從一般到精確都是有需求的。那麼鋁合金分析儀是如何分析鋼鐵裡面的其他元素雜質。

㈢ 合金有哪些和它的特性還有名字和它由哪些金屬組成。

鋼鐵是鐵與C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe外,C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用,故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。

按含碳量不同,鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我國合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用。

鋁合金

鋁是分布較廣的元素,在地殼中含量僅次於氧和硅,是金屬中含量最高的。純鋁密度較低,為2.7 g/cm3,有良好的導熱、導電性(僅次於Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可進行各種機械加工。鋁的化學性質活潑,在空氣中迅速氧化形成一層緻密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強度低,只有通過合金化才能得到可作結構材料使用的各種鋁合金。

鋁合金的突出特點是密度小、強度高。鋁中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性,良好的塑性和較高的強度,稱為防銹鋁合金,用於製造油箱、容器、管道、鉚釘等。硬鋁合金的強度較防銹鋁合金高,但防蝕性能有所下降,這類合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近開發的高強度硬鋁,強度進一步提高,而密度比普通硬鋁減小15%,且能擠壓成型,可用作摩托車骨架和輪圈等構件。Al-Li合金可製作飛機零件和承受載重的高級運動器材。

目前高強度鋁合金廣泛應用於製造飛機、艦艇和載重汽車等,可增加它們的載重量以及提高運行速度,並具有抗海水侵蝕,避磁性等特點。

㈣ 合金鋼中經常加入的合金元素主要有哪些怎麼分類它們對鋼的影響有哪些

合金鋼里經常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等,
Cr、Mo、W、V 強化鐵素體的作用小,形成碳化物傾向作用大;
Si 強化鐵素體的作用最大;
Ni 強化鐵素體作用中等;
V、Al 細化晶粒作用大;
Ti 細化晶粒的作用最大;
Mo、W 細化晶粒作用中等;
Mn可促進晶粒長大,形成碳化物傾向小,強化鐵素體作用大.

㈤ 合金鋼中常用的元素

合金鋼中主要以鐵元素為主,除了鐵元素意外,還含有一定量的碳元素,不同的鋼含有的碳不同,因此可以分為高碳鋼和低碳鋼等等,除了這兩種元素意外,根據不同的需求,有時還會摻雜其它金屬元素。

㈥ 合金鋼中經常加入的合金元素主要有哪些怎樣分類他們對鋼的影響有哪些

各種化學成分在鋼里分別有什麼用?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,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。

㈦ 合金鋼都有哪些分類類型

1、按合金元素的含量分
1)低合金鋼合金元素總含量小於等於5%;
2)中合金鋼合金元素總含量在5%~10%之間;
3)高合金鋼合金元素總含量大於等於10%;
2、按合金元素的種類分
有鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、硅錳鉬釩鋼等。
3、按主要用途分
(1)結構鋼
1)建築及工程用結構鋼
2)機械製造用結構鋼
(2)工具鋼
(3)特殊性能鋼
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。
各國的合金鋼系統,隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同,國外以往曾發展鎳、硌鋼系統,我國則發現以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統合金鋼在鋼的總產量中約佔百分之十幾,一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類,它們是:合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼,電工用硅鋼。
調質鋼
1.中碳型合金鋼,合金元素含量較低;2.強度較高;3.用於高溫螺栓、螺母材料等。
彈簧鋼
1、含碳量比調質鋼高;2、經調質處理,強度較高抗疲勞強度較高;3、用於彈簧材料。
滾動軸承鋼
1、高碳型合金鋼,合金含量較高;2、具有高而均勻的硬度和耐磨性;3、用於滾動軸承。
合金工具鋼又名量具鋼
1、高碳型合金鋼,合金元素含量較低;2、具有高的硬度和耐磨性,機加工性能好,穩定性好;3、用於量具材料。
特殊性能鋼
1、低碳高合金鋼;2、抗腐蝕性好;3、用於抗腐蝕、部分可做耐熱材料。
耐熱鋼
1、低碳高合金鋼;2、耐熱性能好;3、用於耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。
低溫鋼
1、低碳合金鋼,根據耐低溫程度合金元素有高有低;2、抗低溫性好;3、用於低溫材料(專用鋼為鎳鋼)。
根據碳化物的傾向分類
合金鋼根據各種元素在鋼中形成碳化物的傾向,可分為三類:
①強碳化物形成元素,如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類元素只要有足夠的碳,在適當的條件下,就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態進入固溶體中。
②碳化物形成元素,如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素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,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超過一定限度(除錳以外),又將形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。
③不形成碳化物元素,如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態存在於奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、硅、鈦、鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩定的氧化物和氮化物,一般以夾雜物的形態存在於鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。
根據相變點分類
鋼的性能取決於鋼的相組成,相的成分和結構,各種相在鋼中所佔的體積組分和彼此相對的分布狀態。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對鋼的相變點的影響主要是改變鋼中相變點的位置,大致可以歸納為以下三個方面:
①改變相變點溫度。一般來說,擴大γ相(奧氏體)區的元素,如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等,使A3點溫度降低,A4點溫度升高;相反,縮小γ相區的元素,如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等,則使A3點溫度升高,A4點溫度降低。惟有鈷使A3和A4點溫度均升高。鉻的作用比較特殊,含鉻量小於7%時使A3點溫度降低,大於7%時則使A3點溫度提高。
②改變共析點S的位置。縮小γ相區的元素,均使共析點S溫度升高;擴大γ相區的元素,則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點S的含碳量,使S點向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等(也包括鎢、鉬),在含量高至一定限度以後,則使S點向右移。
③改變γ相區的形狀、大小和位置。這種影響較為復雜,一般在合金元素含量較高時,能使之發生顯著改變。例如鎳或錳含量高時,可使γ相區擴展至室溫以下,使鋼成為單相的奧氏體組織;而硅或鉻含量高時,則可使γ相區縮得很小甚至完全消失,使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。

㈧ 什麼是合金鋼合金元素類別有哪些

隨著科技的不斷進步,生活中各種各樣的材料也在不斷地被改進、改良,以適應現代社會越來越高的需求。而合金鋼就是其中一種典型的材料,它的出現彌補了碳鋼的諸多缺陷。那麼什麼是合金鋼,它又是怎麼發展起來的,又有什麼合金種類呢?


基礎簡介

普通的碳素鋼中的主要成分為碳元素與鐵元素,而合金鋼就是指在普通鋼之中加入了其他的合金元素的鋼材。通過加入一種或多種的合金元素(如銅、鎳、鉻等等),鋼材的某些性能能夠得到大大的改善,以適應不同行業發展的需求。按照加入的合金元素的含量,可以將合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼與高合金鋼這三種。


發展歷程

合金鋼的發展起源於十九世紀的後半期,當時對鋼材的需求量不斷擴大,而生產力卻不足以解決鋼的加工問題。針對這一問題,英國的Mushet製造出了新型鋼材。在二十世紀的二十年代之後,電弧爐煉鋼技術的出現,又為合金鋼的大量生產提供了有利的條件。六十年代以後,由於各種精煉技術已經普及,鋼材的生產量逐步擴大,開始向高純度與超低碳的方向發展。通過合金鋼的發展歷程,我們不難看出,合金鋼的發展正符合了社會的需,尤其是在製造工業的行業中。


合金元素類別

1.鉻(Cr):鉻元素能夠大大提高鋼的強度與硬度,使材料更耐磨、耐腐蝕。

2.鎳(Ni):鎳元素在提升鋼的強度的同時,能保持它的韌性,還能使其耐腐蝕、耐熱。

3.鈦(Ti):鈦元素能夠使鋼晶粒的結構更細密,改良其焊接性能。

4.釩(V):釩元素能與碳元素結合生成一種碳化物,能改善其耐腐蝕的性能。

5.鎢(W):鎢元素能使鋼的硬度大大提高,變得更加耐磨耐用。

6.銅(Cu):銅元素能提高鋼的強度,改善其耐腐蝕的性能。

7.磷(P):磷元素在一般情況下屬於鋼材中的有害元素,會降低鋼的塑性與焊接性能。


看完了以上的介紹,大家對合金鋼這種材料是不是有了更深的了解呢?現在,合金鋼被廣泛的用於機械製造、軍事工業等等,在我們的生活中發揮著至關重要的作用,為我們做出了巨大的貢獻。

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