Ⅰ 鋼材中的化學成分對鋼材性能主要有什麼影響
鋼中除鐵、碳兩種基本元素外,還含有其他的一些元素,它們對鋼的性能和質量有一定的影響。
(1)碳。碳是決定鋼材性能的主要元素。隨著含碳量的增加,鋼的強度、硬度提高,塑性、韌性降低。但當含碳量大於1.o%時,由於鋼材變脆,抗拉強度反而下降。
(2)硅、錳。硅和錳是鋼材中的有益元素。硅和錳是在煉鋼時為了脫氧加入硅鐵和錳鐵而留在鋼中的合金元素。
硅的含量在1%以內,可提高鋼材的強度,對塑性和韌性沒有明顯影響。但含硅量超過1%時,鋼材冷脆性增加,可焊性變差。
錳的含量為0.8%~1%時,可顯著提高鋼的強度和硬度,幾乎不降低塑性及韌性。當其含量大於1%時,在提高強度的同時,塑性及韌性有所下降,可焊性變差。
(3)硫、磷。硫和磷是鋼材中主要的有害元素,煉鋼時由原料帶入。
硫能夠引起熱脆性,熱脆性嚴重降低了鋼的熱加工性和可焊性。硫的存在還使鋼的沖擊韌性、疲勞強度、可焊性及耐蝕性降低。
磷能使鋼材的強度、硬度、耐蝕性提高,但顯著降低鋼材的塑性和韌性,特別是低溫狀態的沖擊韌性下降更為明顯,使鋼材容易脆裂,這種現象稱為冷脆性。冷脆性使鋼材的沖擊韌性以及焊接等性能都下降。
(4)氧、氮。氧和氮是鋼材中的有害元素,它們是在煉鋼過程中進入鋼液的。這些元素的存在降低了鋼材的強度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼材的熱脆性增加,氮還使鋼材的冷脆性及時效敏感性增加。
(5)鋁、鈦、釩、鈮。鋁、鈦、釩、鈮等元素是鋼材中的有益元素,它們均是煉鋼時的強脫氧劑,也是合金鋼中常用的合金元素。適量地加入這些元素,可以改善鋼材的組織,細化晶粒,顯著提高鋼材的強度和改善鋼材的韌性。
Ⅱ 鋼材品種線材中含Mn,Si,Cr,Mo,V,B各有什麼用 比如含C高鋼材硬度就大,請行家一一解釋一下
碳:在目前所復有鋼材中,它制都是最重要的淬水成分。同時增加鋼材強度。碳含量大於0.5%的稱做「高碳鋼」。
鉻:加入鉻的目的是為了增加耐磨損性、可淬性和(最重要的)耐腐蝕性。不銹鋼至少含有13%的鉻。
錳:一種重要的元素,錳構成顆粒結構,提供了可淬性。同樣的還有強度和耐腐蝕性。在生產過程中(熱處理)改善鋼材(比如,除氧)。
鉬:炭化物的形成者,鉬可以防止鋼材太脆,並且使鋼材可以在高溫下保持強度。
鎳:用於增加強度、抗腐蝕和增加韌性。
硅:增加強度,作用類似於錳,它使鋼材在製作過程中更完善。
鎢:提高耐磨損性。在含有適當成分的鉻和錳的鋼材中加入鎢就能製作出高速鋼。高速鋼M-2中含有大量的鎢。
釩:提供耐磨損性和可淬性。炭化物模板幫助生產有美觀紋路的鋼材。
Ⅲ 合金元素mn,cr,w,mo,v,ti,zr,ni對鋼的c曲線和ms點有何影響
2.合金元素 Mn、Cr、W、Mo、V、Ti、Zr、Ni 對鋼的 C 曲線和 MS 點有何影響?將 引起鋼在熱處理、組織和性能方面的什麼變化? 答:除 Co 以外,大多數合金元素都增加奧氏體的穩定性,使 C 曲線右移。非碳 化物形成元素 Al、Ni、Si、Cu 等不改變 C 曲線的形狀,只使其右移,碳化 物形成元素 Mn、Cr、Mo、W 等除使 C 曲線右移外,還將 C 曲線分裂為珠光 體轉變的貝氏體轉變兩個 C 曲線,並在此二曲線之間出現一個過冷奧氏體的 穩定區。除 Co、Al 外,其他合金元素均使 Ms 點降低,殘余奧氏體量增多。 由於合金元素的加入降低了共析點的碳含量、 C 曲線右移, 從而使退火狀 使 態組織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增 加, 塑性下降。 由於過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層 片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、 Cr、Cu 的強化作用較大, 而 Si、Al、V、Mo 等在一般含量(例如一般結構鋼 的實際含量)下影響很小。合金元素都提高鋼的淬透性, 促進馬氏體的形成, 使強度大為增加但焊接性能變壞。
Ⅳ 鋼材的化學成分
鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖含量很少,但對鋼材性能的影響很大。
碳是決定鋼材性能的最重要元素,它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降;但當含碳量大於1.0%時,隨含碳量增加,鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳小於0.25%,工程用低合金鋼含碳小於0.52%。
鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等,控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一,主要溶於鐵素體起強化作用。磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低,但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存在於鋼中,降低鋼材的各種機械性能。
由於硫化物熔點低,使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離,引起鋼材斷裂,形成熱脆現象稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。氧是鋼中有害元素,主要存在於非金屬夾雜物中,少量熔於鐵素體內。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差。
Ⅳ 為什麼鋼中合金元素的含量越高,淬火後的硬度也越高
(1)合金元素提高淬透性、淬硬性。
(2)合金元素大部分是碳化物形成元素,形成的一專次、二次碳化物硬屬度高,熱穩定性高。
合金元素在煉金屬的時候加入一定量一種或多種的金屬或非金屬元素可以獲得材料的特殊性能,如提高強度、改善抗氧化性能、提高塑性和工藝性能等。
(5)鋼材中V含量提高怎麼樣擴展閱讀:
合金化能改善金屬鈮性能,向鈮中加入合金元素可以獲得材料的特殊性能,如提高強度、改善抗氧化性能、提高塑性和工藝性能等。有兩類元素可以影響鈮的性能,一類是金屬元素,另一類是氧、氫、氮、碳等間歇元素。金屬元素主要是元素周期表中的ⅥB族元素Cr、Mo、W,V B族元素V和Ta,ⅣB族元素Ti、Zr、Hf以及Al、Si、Sn等。
它們可以一種或者多種金屬加入,形成兩元或者多元合金,其強化機理是依靠固溶強化、沉澱強化和加工硬化等來實現的。間歇元素是室溫下鈮的最強的強化劑,它們只有在存在有易於生成氧化物、氮化物、碳化物的元素(主要是Ti、Zr、Hf)時,才能對鈮的強度產生積極影響。
Ⅵ 鋼材中微量元素的作用
才中微量元素的作用可能起到一個非常堅固的一些牢靠作用。
Ⅶ 鋼材的化學成分1cr9movnbn
鋼材的化學成分中除了主要化學成分鐵(Fe)以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素。
這些元素雖然含量少,但對鋼材性能有很大影響: 1.碳。碳是決定鋼材性能的最重要元素。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低;但當含碳量在1.0%以上時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度反而下降。隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大於0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。
Ⅷ 高速鋼中的合金元素都起到什麼作用
高速鋼的成分特點:1,高碳,其談質量分數在0.07%以上,最高可達1.50%左右,它一方面能保證與W,Cr,V等形成足夠數量的碳化物,另一方面還要有一定數量的碳溶於奧氏體中,以保證馬氏體的高強度。2,加入W,Cr,V,Mo等合金元素,加入Cr提高淬透性,幾乎所有高速鋼的鉻質量分數均為4%,鉻的碳化物Cr23C6在淬火加熱時差不多全部溶於奧氏體中,增加過冷奧氏體的穩定性,大大提高鋼的淬透性,鉻還能提高鋼的抗氧化,脫碳的能力,加入W,Mo,保證高的熱硬性,在退火狀態下,W,Mo以型碳化物形式存在,這類碳化物在淬火加熱時較難溶解,加熱時,一部分碳化物溶於奧氏體,催貨後W,Mo存在於馬氏體中,在隨後的560%回火時,形成W2C或Mo2C彌散分布,造成二次硬化,這種碳化物在500到600攝氏度溫度范圍內非常穩定,不易聚集長大,從而使鋼具有良好的熱硬性,未熔得碳化物能起到阻止奧氏體晶粒長大及提高耐磨性的作用,V能形成VC,非常穩定,極難溶解,硬度極高,且顆粒細小,分布均勻。能大大提高鋼的硬度和耐磨性,同時能阻止奧氏體晶粒長大,細化晶粒,熱處理特點是1220到1280攝氏度淬火+550到570三次回火,得到的組織為回火馬氏體,細粒狀碳化物及少數殘余奧氏體,性能特點是具有高硬度,高耐磨性,一定的塑性和韌性,其在高速切割中刃部溫度達600攝氏度時,其硬度無明顯下降,
釩是高速鋼中提高紅硬性的主要元素。釩是強化物形成元素,形成穩定的Vc.回火過程中的Vc以細小彌散質點折出,造成二次硬化,其作用比鎢還強。高速鋼的含釩量增加,紅硬性和耐磨性就提高,但是提高含釩量必須提高含碳量,以保證形成各種碳化物,高速鋼中含釩量一搬為1%~5%.隨著含釩量增加、高速鋼的切削加工性能就下降。
鎢主要是保持高的紅硬性,釩細化晶粒,鉻主要是固溶強化和提高鋼的淬透性,碳和各合金形成各種金屬化合物,在三次回火過程中彌散析出,從而達到二次硬化的目的。我認為要研究各合金的作用應該從鉻合金的晶體類型、各自形成碳化物的自由能、各自擴散所需要的激活能、外層電子的排列等本質因素來考慮,而不是單純的記憶他的性質。
Ⅸ 合金鋼各元素作用
合金元素在結構鋼中的作用:
①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時,從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數。除Co外,幾乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中Mn、Mo、Cr、B的作用最強,其次是Ni、Si、Cu。而強碳化物形成元素如V、Ti、Nb等,只有溶於奧氏體中時才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過程。由於合金元素在回火時能阻礙鋼中各種原子的擴散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用,從而提高鋼的回火穩定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著,Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼,在500~600℃回火時,析出細小彌散的特殊碳化物質點如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化(見回火)。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強化和韌化。Ni以固溶強化方式強化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強化方式提高鋼的屈服強度;碳的強化作用最顯著。此外,加入這些合金元素,一般都細化奧氏體晶粒,增加晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對改善鋼的韌性有重要作用(見金屬的強化)。