⑴ 合金鋼都有哪些主要元素,各有什麼作用
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。
合金元素的作用:
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,當碳含量超過0.23%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。
⑵ 合金鋼中經常加入的合金元素主要有哪些
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.
⑶ 鋼鐵中都有哪些合金元素
鋼鐵里邊一般含有碳,硫,磷,錳。這幾種元素是各有起作用的,一般認為版硫磷是有權害的元素,需要降低含量。但這些不能稱為合金元素,如果是鋼中含有其他金屬元素就稱為合金了,就不是鋼了,而且不同合金添加的合金元素也不同,比如通常見到的不銹鋼就是添加了鉻元素的。希望對你有幫助!
⑷ 合金有哪些
⑸ 鋼中常用的合金元素有哪幾種
合金元素在鋼中抄可以兩種形式存在:
一是溶解於碳鋼原有的相中,
另一種是形成某些碳鋼中所沒有的新相。
在一般的合金化理論中,按與碳親合力的大小,可將合金元素分為碳化物形成元素與非碳化物形成元素兩大類。
常用的合金元素有以下幾種:
非碳化物形成元素:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B;
碳化物形成元素:Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr。
此外,還有稀土元素,一般用符號RE表示。
⑹ 合金鋼中常加入的合金元素有哪些
合金元素中經常加入的合金元素有錳(Mn)、硅(Si)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈦(Ti)、硼(B)、鋁(Al)、鈮(Nb)、鋯(Zr)等。
主要起如下作用: 1). 強化 2). 穩定組織、細化晶粒 3). 提高淬透性 4). 提高抗氧化和耐蝕能力
⑺ 常見的合金都有什麼
常見的合金包括以下幾種:
1. 鋁合金:鋁合凱襪升金是鋁和其他金屬或非金屬混合物。它們通常具有良好的強度,耐腐蝕性和導熱性,因此被廣泛應用於飛機、汽車、建築等領域。
2. 銅合金:銅合金是銅和其他金屬或非金屬混合物,如黃銅、青銅和銅鎳合金。它們通常具有高熱導率和良好的電導率盯老,並且耐蝕性也更好。
3. 鎂合金:鎂合金是含有鎂的合金,通常具有高比強度、輕重量和良好的耐蝕性,因此在航空航天、汽車工業等領域得到廣泛應用。
4. 不銹鋼:不銹鋼是一種鉻合金,通常還包括鎳和其他元素,它們合起來能夠使其具有抗腐蝕性、好旁耐高溫性、抗拉壓性等優點,廣泛應用於廚具、船舶、制葯、建築等領域。
5. 鈦合金:鈦合金是主要由鈦和其他金屬(如鋁、釩、鋯、鐵等)混合而成的高強度、低密度金屬材料,廣泛應用於航空、航天、醫療、火車製造等領域。
通過各種合金和金屬的組合,可以製造出多種具有不同性質和特點的合金,以適應不同的工業和軍事應用。
⑻ 常用的合金元素有哪些
鈦合金分三種:α型、β型、(α+β)型。
α型鈦合金不能熱處理強化,強度低於另兩類鈦合金,但高溫強度、低溫韌性及耐蝕性優越,主要用於500℃下的工作零件。β型鈦合金強度高,可熱處理強化,但冶煉工藝復雜,主要用於350℃下的工作零件。(α+β)型兼有α型鈦合金和β型鈦合金的優點,主要用於400℃下的工作零件。
⑼ 合金的常見合金
球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金等等。 簡介
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。
分類及性質
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,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。
關於生鐵
生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C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。 簡介
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。
特點與性質
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。
應用
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。 簡介
純銅呈紫紅色,故又稱紫銅,有極好的導熱、導電性,其導電性僅次於銀而居金屬的第二位。銅具有優良的化學穩定性和耐蝕性能,是優良的電工用金屬材料。
分類
工業中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等。
Cu與Zn的合金稱黃銅,其中Cu佔60%~90%、Zn佔40%~10%,有優良的導熱性和耐腐蝕性,可用作各種儀器零件。再如在黃銅中加入少量Sn,稱為海軍黃銅,具有很好的抗海水腐蝕的能力。在黃銅中加入少量的有潤滑作用的Pb,可用作滑動軸承材料。
青銅是人類使用歷史最久的金屬材料,它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強度,並使其塑性得到改善,抗腐蝕性增強,因此錫青銅常用於製造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴,已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到一系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強度最高的銅合金,它無磁性又有優異的抗腐蝕性能,是可與鋼相競爭的彈簧材料。
白銅是Cu-Ni合金,有優異的耐蝕性和高的電阻,故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。
黃銅含鋅及少量的錫、鉛、鋁等。 簡介
以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等。鋅合金熔點低,流動性好,易熔焊,釺焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕,殘廢料便於回收和重熔;但蠕變強度低,易發生自然時效引起尺寸變化。熔融法制備,壓鑄或壓力加工成材。按製造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
應用及其他
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好,適用於壓鑄儀表,汽車零件外殼等。
【鋅合金成分及鑄件品質】
一、鋅合金的特點
1. 比重大。
2.鑄造性能好,可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
3. 可進行表面處理:電鍍、噴塗、噴漆。
4. 融化與壓鑄時不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。
6. 熔點低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。 分類
鉛錫合金按用途分為:
①鉛基或錫基軸承合金。與鉛基軸承合金統稱為巴氏合金。含銻3%~15%,銅3%~10%,有的合金品種還含有10%的鉛。銻、銅用以提高合金的強度和硬度。其摩擦系數小,有良好的韌性、導熱性和耐蝕性,主要用以製造滑動軸承。
②鉛錫焊料。以錫鉛合金為主,有的錫焊料還含少量的銻。含鉛38.1%的錫合金俗稱焊錫,熔點約183℃,用於電器儀表工業中元件的焊接,以及汽車散熱器、熱交換器、食品和飲料容器的密封等。
③鉛錫合金塗層。利用錫合金的抗蝕性能,將其塗敷於各種電氣元件表面,既具有保護性,又具有裝飾性。常用的有錫鉛系、錫鎳系塗層等。
④鉛錫合金(包括鉛錫合金,無鉛錫合金)可以用來生產製作各種精美合金飾品、合金工藝品,如戒指、項鏈、手鐲、耳環、胸針、紐扣、領帶夾、帽飾、工藝擺飾、合金相框、宗教徽志、微型塑像、紀念品等。
特點
鉛錫合金(用作合金飾品、合金工藝品材料)的特點
1.鉛錫合金性能穩定,熔點低,流動性好,收縮性小。
2.鉛錫合金晶粒幼細,韌性良好,軟硬適宜,表面光滑,無砂洞,無疵點,無裂紋,磨光及電鍍效果好。
3.鉛錫合金離心鑄造性能好,韌性強,可以鑄造形狀復雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
4.鉛錫合金產品可進行表面處理:電鍍、噴塗、噴漆。
5.鉛錫合金晶體結構緻密,在原料方面確保鑄件尺寸公差小,表面精美,後處理瑕疵少.