A. 合金元素對鋼的作用體現在哪些方面
1、增加固溶強化鋼的力學性能.
2、增加鋼的淬透性,提高鋼的力學性能
3、提高鋼的抗腐蝕性能
4、提高鋼的高溫性能
依據鋼的使用條件,會加入不同的合金元素.
B. 合金鋼中的主要合金元素都起什麼作用
鋼是以鐵為基本成分的多元素金屬。純鐵有很好的塑性及韌性,但強度很低。所以,總要根據不同需要加入不同的元素,以改善鋼的性能。主要元素的作用如下:
碳(c)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低。所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1%~0.25%。
錳(mn)錳可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性,含量高時,焊接應力增加。錳可使鋼的高溫短時強度提高,但對持久強度和蠕變極限及沒有明顯的影響。
鉬(mo)和鉻(cr)鉬和鉻都能提高鋼的強度。鉻對提高鋼的高溫組織穩定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果。並能提高抗腐蝕性。但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強,溫差應力也大。鉬對提高鋼的持久強高度有明顯作用。鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能。
釩(v)釩在鋼中能提高高溫組織穩定性,還能抵消鉻對焊接性能的不利影響。
鈦(ti)鈦可提高鋼的持久強度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能。
鎢(w)鎢可提高鋼的持久強度及高溫硬度。
硅(si)硅能提高鋼的強度、耐磨性及抗氧化能力。與鉻共存時,可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能。
鈮(nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強性。
硼(b)硼的突出作用是提高鋼的淬透性。在耐熱鋼中可提高鋼的熱強性及持久塑性。
C. 合金鋼中的合金元素起哪些作用
鋼是以鐵為基本成分的多元素金屬。純鐵有很好的塑性及韌性,但強度很低。所以,總要根據不同需要加入不同的元素,以改善鋼的性能。主要元素的作用如下:
碳(c)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低。所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1%~0.25%。
錳(mn)錳可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性,含量高時,焊接應力增加。錳可使鋼的高溫短時強度提高,但對持久強度和蠕變極限及沒有明顯的影響。
鉬(mo)和鉻(cr)鉬和鉻都能提高鋼的強度。鉻對提高鋼的高溫組織穩定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果。並能提高抗腐蝕性。但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強,溫差應力也大。鉬對提高鋼的持久強高度有明顯作用。鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能。
釩(v)釩在鋼中能提高高溫組織穩定性,還能抵消鉻對焊接性能的不利影響。
鈦(ti)鈦可提高鋼的持久強度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能。
鎢(w)鎢可提高鋼的持久強度及高溫硬度。
硅(si)硅能提高鋼的強度、耐磨性及抗氧化能力。與鉻共存時,可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能。
鈮(nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強性。
硼(b)硼的突出作用是提高鋼的淬透性。在耐熱鋼中可提高鋼的熱強性及持久塑性。
D. 合金元素在鋼中的主要作用有哪些是結合具體鋼種舉例說明
改善鋼的性能
E. 合金元素在鋼種有哪些作用
合金元素在鋼中的作用
C:
碳是鋼的主要元素。
1、當含量在一定范圍內時,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性 ;
2、擴大奧氏體區的元素;
3、碳與其它合金元素的共同作用,改善鋼的相關性能。
Si:
1、強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度 ;
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性;
3、提高鋼的氧化性、腐蝕介質中的耐蝕性,提高鋼的耐熱性 ;
4、磁鋼中的主要合金元素(含量在0.40%范圍內時,改善熱裂傾向,含量高時,易形成柱狀晶,增加熱裂傾向)。
Mn :
1、在低含量范圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性 ;
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性 ;
3、稍稍改善鋼的低溫韌性;
4、在高含量范圍內,作為主要的奧氏體化元素。
Cr:
1、在低合金範圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性;
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內,使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo :1、 強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性 ;
3、 提高鋼的耐熱性和高溫強度;
Ni:
1、 提高鋼的強度,而不降低其塑性,改善鋼的低溫韌性 ;
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性;
3、 擴大奧氏體區,是奧氏體化的有效元素 ;
4、 本身具有一定耐蝕性,對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力;
Al :
1、 煉鋼中起良好的脫氧作用;
2、 細化鋼的晶粒,提高鋼的強度 ;
3、提高鋼的抗氧化性能,提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力。
RE :
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用 ;
2、細化鋼的晶粒,改善鑄態組織 。
S:
1、 硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界,降低鋼的力學性能,優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下;
2、 在機械製造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續性的作用;
3、 硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫。
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態析出。快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態,導致脆性。
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、 鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮休物多時,會使鋼的塑性和韌性降低;
2、 氮屬於擴大奧氏體區元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,,在超低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強度;
O:
1、 鋼液中溶解的FeO 在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應,生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔;
2、 鋼液凝固過程中,FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能。
F. 合金元素對鋼的組織和性能有哪些影響
1.溶解於鐵起固溶強化作用
幾乎所有合金元素均能不同程度地溶於鐵素體、奧氏體中形成固溶體,使鋼的強度、硬度提高,但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合
2.形成碳化物,起第二相強化、硬化作用
按照與碳之間的相互作用不同,常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素兩大類。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等,它們在鋼中能與碳結合形成碳化物,如TiC、VC、WC等,這些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔點和穩定性,如果它們顆粒細小並在鋼中均勻分布時,則顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性。
3.使結構鋼中珠光體增加,起強化的作用
合金元素的加入,使Fe-Fe3C相圖中的共析點左移,因而,與相同含碳量的碳鋼相比,亞共析成分的結構鋼(一般結構鋼為亞共析鋼)含碳量更接近於共析成分,組織中珠光體的數量,使合金鋼的強度提高。