⑴ 17．解释合金钢产生下列现象的原因(与碳钢对比)。
（1）高合金钢的合金元素大大提高的刚的淬透性，所以空冷也可以实现淬火获得马氏体组内织
（2）合容金钢的合金元素的作用，比如Mn可以提高耐磨性以及固溶强化，V、Ti、Ni、Zr等元素加进去可以实现细晶强化和弥散强化。所以，合适的热处理工艺可以获得韧性相对好基体加上一些强化组织可以是合金钢综合力学性能更为优良。
（3）合金钢的淬透性总体比碳钢好，因此不易发生开裂以及淬火变形的现象。
（4）合金钢淬火后，在回火过程中一些弥散分布的碳化物对晶界的扩张具有“钉扎”作用，所以回火稳定性提高
（5）高的加热温度主要是为了是奥氏体均匀化，因为合金元素在钢里面扩散能力比较弱，需要较高的温度。
（6）这个与碳当量有关系，合金元素Cr、Ni等可以通过一个公式换算后折算为C含量，大部分元素能提高碳当量，因此合金钢的判断不仅仅看C含量，还得看合金元素的种类和含量。
希望我的回答对你有所帮助
⑵ 合金钢加热均匀化和碳钢相比有什么区别
均匀化包含在奥氏体化过程中，由于合金钢合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解，因此奥氏体化温度高、保温时间长。
⑶ 为什么合金钢的扩散系数比碳钢高呢
钢加热的过程是一个热激活的过程，碳钢奥氏体转变时包括奥氏体的形核、碳化物的溶解、奥氏体的均匀化和奥氏体的晶粒长大四个过程，合金钢加热时，奥氏体化的过程与碳钢一样，整个过程都与钢种的碳的扩散密切相关，合金钢中合金元素对碳的扩散有影响。Cr、Mo、W、Ti、V等碳化物形成元素，与碳有较大的亲和力，阻碍碳嫌则在钢中的扩散，减慢了奥氏体的形成速度，只有Ni能提高碳在奥氏体中的扩散速度，增大奥氏体的形成速度。奥氏体形成后，合金钢中还有一部分未溶碳化物存在，为了增加伍羡碳化物的溶解量，需要增加加热时间，合金钢完成腔者拍这四个过程所需时间就要延长，在计算加热时间时，采用相对较大的加热系数。
⑷ 为什么一般合金钢热处理加热温度较含碳量相同的碳钢高保温时间要长些
1、热处理时，合金钢加热温度比相同含碳量的碳钢高
合金钢是在碳素钢的基础上，为了某种目的或提高某种性能加入合金元素而形成的钢。在相同含碳量情况下，加入合金元素形成的合金钢，由于合金元素的加入，改变了原来碳素钢的临界点，如Ac1、Ac3、Accm，就像水中加盐改变了水的的临界点冰点、沸点一样，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高，其主要原因是合金元素的加入而改变了原来碳素钢的临界点，其次，一些合金元素要溶解在奥氏体中需要更高的温度才能够溶解，例如，VC（碳化钒）在1050℃以上才开始溶解，1150℃才加快溶解，合金元素在热处理时只有溶解到奥氏体才能够起到应有的作用，此外，奥氏体形成后，溶入的合金元素扩散慢，需要进一步提高加热温度来加速扩散，因此需要提高温度。所以，合金钢一般热处理加热温度较含碳量相同的碳钢要高。
2、热处理时，合金钢加热保温时间比相同含碳量的碳钢保温时间要长
由于合金元素在热处理时只有溶解到奥氏体才能够起到应有的作用，因此，热处理时希望合金元素能够很好地溶入奥氏体，但是合金元素的原子个头比碳原子要大许多，扩散时移动的速度比较慢，必须有足够长的时间来保证，其次，合金元素的加入有可能改变碳在钢中的扩散速度，例如：强碳化物形成元素如V、Ti、W、Mo等与碳有较大的亲合力，增加碳在奥氏体中的扩散激活能，强烈地减缓碳在钢中的扩散，大大减慢了奥氏体化的过程，因此也需要足够长的时间。当然，非碳化物形成元素如Ni、Co可降低碳在奥氏体中的扩散激活能，增加奥氏体形成速度，会一定程度上缩短保温时间。此外，合金钢中奥氏体化过程还包括均匀化的过程。它不但需要碳的扩散，而且合金元素也必需要扩散，但合金元素的扩散速度很慢，因此合金钢的奥氏体成分均匀化比碳钢更缓慢。以保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化从而充分发挥合金元素的作用，这也延长了保温时间。
⑸ 为什么大多数合金钢的奥氏体化加热比碳钢的高
在相同含碳量情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,其主要原因是合金元素的加入而改变了碳在钢中的扩散速度所致。大多数合金元素,特别是强碳化物形成元素如V、Ti、W、Mo等,与碳有较大的亲合力,增加碳在奥氏体中的扩散激活能,强烈地减缓碳在钢中的扩散,大大减慢了奥氏体化的过程。
奥氏体形成后,尚未固溶的各种类型的碳化物,其稳定性各不相同。稳定性高的碳化物,要使之完全分解和固溶于奥氏体中,需要进一步提高加热温度,这类合金元素将使奥氏体化的时间增长。
合金钢中奥氏体化过程还包括均匀化的过程。它不但需要碳的扩散,而且合金元素也必需要扩散。但合金元素的扩散速度很慢,即使在1000℃的高温下,也仅是碳扩散速度的万分之几或干分之几。因此,合金钢的奥氏体成分均匀化比碳钢更缓慢。为保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化,从而充分发挥合金元素的作用,合金钢的热处理加热温度要比碳钢高。
(2)在相同含碳量情况下,含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性;
当温度超过150℃以后,强碳化物形成元素可阻碍碳的扩散,因而提高了马氏体分解温度。与碳钢相比,合金钢中的残余奥氏体要在更高的回火温度才能转变。在高合金钢中残余奥氏体十分稳定,甚至加热到500~600℃并保温一段时间仍不分解。合金元素的扩散慢并阻碍碳的扩散,阻碍了碳化物的聚集和长大,使回火的硬度降低过程变缓,从而提高钢的回火稳定性。由于合金钢的回火稳定性比碳钢高,若要得到相同的回火硬度时,则合金钢的回火温度就比同样含碳量的碳钢要高,回火时间也长。而当回火温度相同时,合金钢的强度、硬度都比碳钢高。
(3)含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢,而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢;
由于合金元素加入后显著改变了S点的位置,使它向碳含量减少的方向移动。所以含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢,而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢
(4)高速钢在热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织。
由于钢中含有大量的合金元素,高速钢的过冷奥氏体非常稳定,因而钢的淬透性很高。对于中、小型刃具在热锻或热轧后,经空冷即可获得马氏体组织。
⑹ 碳钢和微合金钢在热处理过程中相变的异同
在同一奥氏体化温度下合金元素在奥氏体中扩散系数只有碳的扩散系数的千分之几到万分之几可见合金钢的奥氏 体均匀化时间远比碳钢长得多。 在制定合金钢的热处理工艺规范时应比碳钢的加热 温度高些保温时间长些促使合金元素尽可能均匀化。
⑺ 合金结构钢 碳素结构钢 的区别 优缺点
合金结构钢由于添加了合金元素镍、硅、铬、锰、钼、硼等，对钢材的焊接性能、综合力学性能进行改善，碳素结构钢就是不添加合金元素对刚才性能进行改变的钢材，你可以理解碳就是一种合金元素，碳素结构钢就是含碳的钢材，不具备添加了其他合金元素的钢材的优良力学性能和焊接性能。碳素钢的优点是便宜，合金元素也是要钱的。随着含碳量的增加，硬度刚度提升、韧性下降。脆性增加。合金元素对钢材性能的改变也不是越多越好，随着合金元素的增加，焊接性下降，容易出现冷裂。有一种评价钢材焊接性的方法就是碳当量法，就是把合金元素在钢材中的作用用相同量的碳含量来处理。