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文檔簡介
1、1、鉻(Cr) 鉻能增加鋼的淬透性并有二次硬化作用??商岣吒咛间摰挠捕群湍湍バ远皇逛撟兇啵缓砍^12%時(shí)。使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質(zhì)腐蝕的作用。還增加鋼的熱強(qiáng)性,鉻為不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。 鉻能提高碳素鋼軋制狀態(tài)的強(qiáng)度和硬度。降低伸長率和斷面收縮率。當(dāng)鉻含量超過15%時(shí),強(qiáng)度和硬度將下 降,伸長率和斷面收縮率則相應(yīng)地有所提高。含鉻鋼的零件經(jīng)研磨容易獲得較高的表面加工質(zhì)量。 鉻在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中的主要作用是提高淬透性。使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能,在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物,從而提高材料表面的耐磨性。含鉻的彈簧鋼在熱處理時(shí)不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、
2、硬度和紅硬性。有良好的回火穩(wěn)定性。在電熱合金中,鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強(qiáng)度。(1) 對(duì)鋼的顯做組織及熱處理的作用A、鉻與鐵形成連續(xù)固溶體,縮小奧氏體相區(qū)城。鉻與碳形成多種碳化物,與碳的親和力大于鐵和錳而低于鎢、鉬等鉻與鐵可形成金屬間化合物相(FeCr)B、鉻使珠光體中碳的濃度及奧氏體中碳的極限溶解度減少C、減緩?qiáng)W氏體的分解速度,顯著提高鋼的淬透性但亦增加鋼的回火脆性傾向(2)對(duì)鋼的力學(xué)性能的作用 A、提高鋼的強(qiáng)度和硬度時(shí)加入其他合金元素時(shí),效果較顯著 B、顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度 C、在含鉻量高的Fe-Cr合金中,若有相析出,沖擊韌性急劇下降(3)對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的作用 A、
3、提高鋼的耐磨性,經(jīng)研磨,易獲得較高的表面光潔度 B、降低鋼的電導(dǎo)率,降低電阻溫度系數(shù) C、提高鋼的矯頑力和剩余磁感廣泛用于制造永磁鋼 D、鉻促使鋼的表面形成鈍化膜,當(dāng)有一定含量的銘時(shí),顯著提高鋼的耐腐蝕性能(特別是硝酸)。若有鉻的碳化物析出時(shí),使鋼的耐腐蝕性能下降 E、提高鋼的抗氧化性能 F、鉻鋼中易形成樹枝狀偏析,降低鋼的塑性 G、由于鉻使鋼的熱導(dǎo)率下降,熱加工時(shí)要緩慢升溫,鍛、軋后要緩冷(4)在鋼中的應(yīng)用 A、合金結(jié)構(gòu)鋼中主要利用鉻提高淬透性,并可在滲碳表面形成含鉻碳化物以提高耐磨性 B、彈簧鋼中利用鉻和共他合金元素一起提供的綜合性能 C、軸承鋼中主要利用鉻的特殊碳化物對(duì)耐磨性的貢獻(xiàn)及研磨
4、后表面光沽度高的優(yōu)點(diǎn) D、工具鋼和高速鋼中主要利用鉻提高耐磨性的作用,并具有一定的回火穩(wěn)定性和韌性 E、不銹鋼、耐熱鋼中鉻常與錳、氮、鎳等聯(lián)合便用,當(dāng)需形成奧氏體鋼時(shí),穩(wěn)定鐵素體的鉻與穩(wěn)定奧氏體的錳、鎳之間須有一定比例,如Cr18Ni9等 F、我國鉻資源較少應(yīng)盡量節(jié)省鉻的使用2、鉬(Mo) 鉬在鋼中能提高淬透性和熱強(qiáng)性。防止回火脆性,增加剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中的抗蝕性。 在調(diào)質(zhì)鋼中,鉬能使較大斷面的零件淬深、淬透,提高鋼的抗回火性或回火穩(wěn)定性,使零件可以在較高溫度下回火,從而更有效地消除(或降低)殘余應(yīng)力,提高塑性。 在滲碳鋼中鉬除具有上述作用外,還能在滲碳層中降低碳化物在晶界上形成連續(xù)
5、網(wǎng)狀的傾向,減少滲碳層中殘留奧氏體,相對(duì)地增加了表面層的耐磨性。 在鍛模鋼中,鉬還能保持鋼有比較穩(wěn)定的硬度,增加對(duì)變形、開裂和磨損等的抗力。 在不銹耐酸鋼中,鉬能進(jìn)一步提高對(duì)有抗酸(如蟻酸、醋酸、草酸等)以及過氧化氫、硫酸,亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由于鉬的加入,防止了氯離子存在所產(chǎn)生的點(diǎn)腐蝕傾向。 含1%左右鉬的W12Cr4V4Mo高速鋼具有高的耐磨性、回火硬度和紅硬性等。 (1)對(duì)鋼的顯做組織及熱處理的作用A、鉬在鋼中可固溶于鐵素體、奧氏體和碳化物中,它是縮小奧氏體相區(qū)的元素B、當(dāng)鋼含量較低時(shí),與鐵、碳形成復(fù)合的滲碳體;含量較高時(shí)可形成鋼的特殊碳化物C、鉬提高鋼的
6、淬透性,其作用較鉻強(qiáng)而稍遜于錳D、鉬提高鋼的回火穩(wěn)定性,作為單一合金元素存在時(shí),增加鋼的回火脆性;與鉻、錳等并存時(shí),鉬又降低或抑止因其他元素所導(dǎo)致的回火脆性(2)對(duì)鋼的力學(xué)性能的作用 A、鉬對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用同時(shí)也提高碳化物的穩(wěn)定性從而提高鋼的強(qiáng)度 B、鉬對(duì)改善鋼的延展性和韌性以及耐磨性起到有利作用 C、由于鉬使形變強(qiáng)化后的軟化和恢復(fù)溫度以及再結(jié)晶溫度提高,并強(qiáng)烈提高鐵素體的蠕變抗力,有效抑制滲碳體在450-600下的聚集促進(jìn)特殊碳化物的析出,因而成為提高鋼的熱強(qiáng)性的最有效的合金元素(3)對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的作用 A、在含碳1.5的磁鋼中,2-3的鋼提高剩余磁感和矯頑力 B、在還原
7、性酸及強(qiáng)氧化性鹽溶液中都能使鋼表面鈍化因此鉬可以普遍提高鋼的抗蝕性能,防止鋼在氯化物溶液中的點(diǎn)蝕 C、鉬含量較高(3%)時(shí)使鋼的抗氧化性惡化 D、含鉬不超過8的鋼仍可以鍛、軋,但含量較高時(shí),鋼對(duì)熱加工的變形抗力增高(4)在鋼中的應(yīng)用 A、在調(diào)質(zhì)和滲碳結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼中都得到了廣泛應(yīng)用 B、鉻鉬鋼在許多情況下可代替鉻鎳鋼來制造重要的部件 C、我國富產(chǎn)鉬,但在世界范圍內(nèi)的儲(chǔ)量并不豐富。含鉬鋼在我國應(yīng)適當(dāng)發(fā)展,但鉬是重要戰(zhàn)略物資,應(yīng)注意合理和節(jié)約使用3、硅(Si) 硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度,其作用僅次于磷,較錳、鎳、鉻、鎢、鉬和釩等元素強(qiáng)。但
8、含硅超過3%時(shí),將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比(s/b),以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比(-1/b)等,這是硅或硅錳鋼可作為彈簧鋼種的緣故。 硅能降低鋼的密度、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。能促使鐵素體晶粒粗化。降低矯頑力。有減小晶體的各向異性傾向,使磁化容易,磁阻減小,可用來生產(chǎn)電工用鋼,所以硅鋼片的磁滯損耗較低,硅能提高鐵素體的磁導(dǎo)率,使硅鋼片在較弱磁場下有較高的磁感強(qiáng)度。但在強(qiáng)磁場下,硅降低鋼的磁感強(qiáng)度。硅因有強(qiáng)的脫氧力,從而減小了鐵的磁時(shí)效作用。 含硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí),表面將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性。 硅能促使鑄鋼中的柱狀晶成長,降低塑性。硅鋼
9、若加熱或冷卻較快,由于熱導(dǎo)率低,鋼的內(nèi)部和外部溫差較大,因而易裂。 硅能降低鋼的焊接性能。因?yàn)榕c氧的親合力硅比鐵強(qiáng),在焊接時(shí)容易生成低熔點(diǎn)的硅酸鹽,增加熔渣和熔化金屬的流動(dòng)性,引起噴濺現(xiàn)象,影響焊縫質(zhì)量。硅是良好的脫氧劑。用鋁脫氧時(shí)酌加一定量的硅,能顯著提高鋁的脫氧能力。硅在鋼中本來就有一定的殘存,這是由于煉鐵煉鋼作為原料帶入的。在沸騰鋼中,硅限制在0.07% ,有意加入時(shí),則在煉鋼時(shí)加入硅鐵合金。(1)對(duì)鋼的顯做組織及熱處理的作用A、作為鋼中的合金元素,其含量一般不低于0.4 。以固溶體形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中,縮小奧氏體相區(qū)B、提高退火、正火和淬火溫度,在亞共析鋼中提高淬透性C、硅不形成
10、碳化物,有強(qiáng)烈的促進(jìn)碳的石墨化的作用,在硅含量較高的中碳和高碳鋼中,如不含有強(qiáng)碳化物形成元素,易在一定溫度條件下發(fā)生石墨化D、在滲碳鋼中,硅減小滲碳層厚度和碳的濃度E、硅對(duì)鋼水有良好脫氧作用(2)對(duì)鋼的力學(xué)性能的作用A、提高鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度,其作用較Mn 、Ni 、Cr . W 、Mo、V 等更強(qiáng);顯著提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈強(qiáng)比(s/b)并提高應(yīng)勞強(qiáng)度和疲勞比(-1/b) B、硅含量超過3 時(shí)顯著降低鋼的塑性和韌性;硅提高塑脆轉(zhuǎn)變溫度 C、硅易使鋼中形成帶狀組織,使橫向性能低于縱向性能 D、改善鋼的耐磨性能(3)對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的作用 A、降低鋼的密度、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)
11、率和電阻溫度系數(shù) B、硅鋼片的渦流損耗量顯著低于純鐵,矯頑力、磁阻和磁滯損耗較低磁導(dǎo)率和磁感強(qiáng)度較高。但在強(qiáng)磁場中,硅降低磁感強(qiáng)度 C、提高高溫時(shí)鋼的抗氧化性能,但硅含量高時(shí),表面脫碳加劇 D、硅含量超過2.5 的鋼,其變形加工較為困難 E、硅降低鋼的可焊性(4)在鋼中的應(yīng)用A、在普通低合金鋼中提高強(qiáng)度,改善局部腐蝕抗力,在調(diào)質(zhì)鋼中提高淬透性和抗回火性,是多元合金結(jié)構(gòu)鋼中的主要合金組元之一B、硅含量為0.5 %-2.8 的SiMn 或SiMnB 鋼(碳含量0.5 -0.7 %)廣泛用于高載荷彈黃材料,同時(shí)加人W 、V 、Mo、Nb 、Cr等強(qiáng)碳化物形成元素C、硅鋼片為含硅1.O -4.5 的低
12、碳和超低碳鋼,用于電機(jī)和變壓器D、在不銹鋼和耐蝕鋼中,與Mo 、W 、Cr 、Al、Ti、N 等配合,提高抗蝕和抗高溫氧化能力E、硅含量較高的石墨鋼用于冷作模具材料4、錳(Mn) 錳是良好的脫氧劑和脫硫劑 。鋼中一般都含有一定量的錳,它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性,從而改善鋼的熱加工性能。 錳和鐵形成固溶體,提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度;同時(shí)又是碳化物形成元素,進(jìn)入滲碳體中取代一部分鐵原子。錳在鋼中由于降低臨界轉(zhuǎn)變溫度。起到細(xì)化珠光體的作用。也間接地起到提高珠光體鋼強(qiáng)度的作用;錳穩(wěn)定奧氏體組織的能力僅次于鎳,也強(qiáng)烈增加鋼的淬透性。已用含量不超過2%的錳與其他元素配合制成多種合金鋼
13、。 錳具有資源豐富、效能多樣的特點(diǎn),獲得了廣泛的應(yīng)用,如含錳較高的碳素結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼。 在高碳高錳耐磨鋼中。錳含量可達(dá)10%一14% ,經(jīng)固溶處理后有良好的韌性,當(dāng)受到?jīng)_擊而變形時(shí),表面層將因變形而強(qiáng)化,具有高的耐磨性。 錳與硫形成熔點(diǎn)較高的MnS ??煞乐挂騀eS而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象。錳有增加鋼晶粒粗化的傾向和回火脆性敏感性。若冶煉澆鑄和鍛軋后冷卻不當(dāng),容易使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)。(1)對(duì)鋼的顯做組織及熱處理的作用A、錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,工業(yè)用鋼中一般均含有一定量的錳B、錳固溶于鐵素體和奧氏體中擴(kuò)大奧氏體區(qū),使臨界溫度A4點(diǎn)升高,A3點(diǎn)降低,(+)區(qū)下移當(dāng)錳含量超過12時(shí),上臨界點(diǎn)降至室溫以下,使鋼
14、在室溫時(shí)形成單一奧氏體組織。在降低共析溫度同時(shí),使共析體中的碳含量減少C、錳強(qiáng)烈降低鋼的Ar1和馬氏體轉(zhuǎn)變溫度(其作用僅次于碳)和鋼中相變的速度,提高鋼的淬透性,增加殘余奧氏體含量D、使鋼的調(diào)質(zhì)組織均勻、細(xì)化,避免了滲碳層中碳化物的聚集成塊,但增大了鋼的過熱敏感性和回火脆性傾向E、錳是弱碳化物形成元素(2)對(duì)鋼的力學(xué)性能的作用 A、錳強(qiáng)化鐵素體或奧氏體的作用不及碳,磷、硅,在增加強(qiáng)度的同時(shí),對(duì)延展性無影響 B、由于細(xì)化了珠光體,顯著提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度,使延展性有所降低 C、通過提高淬透性而提高了調(diào)質(zhì)處理索氏體鋼的力學(xué)性能 D、在嚴(yán)格控制熱處理工藝、避免過熱時(shí)的晶粒長大以及回火脆性的前
15、提下,錳不會(huì)降低鋼的韌性(3)對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的作用 A、隨錳含量的增加,鋼的熱導(dǎo)率急劇下降,線脹系數(shù)上升,使快速加熱或冷卻時(shí)形成較大內(nèi)應(yīng)力,工件開裂傾向增大 B、使鋼的電導(dǎo)率急劇降低,電阻率相應(yīng)增大,電阻溫度系數(shù)下降 C、使矯頑力增大,飽和磁感、剩余磁感和磁導(dǎo)率均下降,因而錳對(duì)永磁合金有利,對(duì)軟磁合金有害 D、錳含量很高時(shí),鋼的抗氧化性能下降 E、使鋼中的硫形成較高熔點(diǎn)的MnS ,避免了晶界上的FeS 薄膜,消除鋼的熱脆性,改善熱加工性能 F、高錳奧氏體鋼的變形阻力較大,且鋼錠中柱狀結(jié)晶明顯,鍛軋時(shí)較易開裂 G、由于提高了淬透性和降低了馬氏體轉(zhuǎn)變溫度,對(duì)焊接性能有不利影響。在適當(dāng)范
16、圍內(nèi)應(yīng)降低碳含量(4)在鋼中的應(yīng)用 A、易切削鋼中常有適量的錳和磷,MnS夾雜使切屑易于碎斷 B、普通低合金鋼中利用錳來強(qiáng)化鐵素體和珠光體,提高鋼的強(qiáng)度,錳含量一般為1-2% C、滲碳和調(diào)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼的許多系列中含有不超過2的錳 D、彈簧鋼、軸承鋼和工具鋼中利用錳強(qiáng)烈提高淬透性的作用,可采用油淬和空冷的淬火工藝,減少開裂、扭曲和變形 E、耐磨鋼、無磁鋼、不銹鋼、耐熱鋼,包括高碳高錳耐磨鑄鋼(C:1.0 -1.4%,Mn:10-14%),中碳高錳無磁鋼(C:0.3 -0.6% , Mn:18-19%),低碳高錳不銹鋼(有Cr ,無Ni或少Ni),高錳耐熱鋼(以Mn代Ni 的耐熱不起皮鋼,或含有A
17、l、Mo、V等)5、硫(S) 提高硫和錳的含量,可改善鋼的被切削性能,在易切削鋼中硫作為有益元素加入。硫在鋼中偏析嚴(yán)重,惡化鋼的質(zhì)量。在高溫下,降低鋼的塑性,是一種有害元素,它以熔點(diǎn)較低的FeS的形式存在;單獨(dú)存在的FeS的熔點(diǎn)只有1190 ,而在鋼中與鐵形成共晶體的共晶溫度更低,只有988 ,當(dāng)鋼凝固時(shí),硫化鐵析集在原生晶界處。鋼在1100-1200進(jìn)行軋制時(shí),晶界上的FeS就將熔化,大大地削弱了晶粒之間的結(jié)合力,導(dǎo)致鋼的熱脆現(xiàn)象。因此對(duì)硫應(yīng)嚴(yán)加控制,一般控制在0.020%-0.050%。為了防止因硫?qū)е碌拇嘈?,?yīng)加入足夠的錳,使其形成熔點(diǎn)較高的MnS。若鋼中含硫量偏高,焊接時(shí)由于SO2的產(chǎn)
18、生,將在焊接金屬內(nèi)形成氣孔和疏松,(1)對(duì)鋼的顯做組織及熱處理的作用A、氮和碳一樣可固溶于鐵,形成間隙式的固溶體B、氮擴(kuò)大鋼的奧氏體相區(qū),是一種很強(qiáng)的形成和穩(wěn)定奧氏體的元素,具效力約20 倍于鎳,在-定限度內(nèi)可代替一部分鎳用于鋼中C、滲入鋼表面的氮與鉻、鋁、釩、鈦等元素可化合成極穩(wěn)定的氮化物,成為表而硬化和強(qiáng)化元素D、氮使高鉻和高鉻鎳鋼的組織致密堅(jiān)實(shí)E、鋼中殘留氮量過高會(huì)導(dǎo)致宏觀組織疏松或氣孔(2)對(duì)鋼的力學(xué)性能的作用 A、氮有固溶強(qiáng)化作用 B、含氮鐵素體鋼中,在快冷后的回火或在室溫長時(shí)間停留時(shí),由于析出超顯微氮化物,可發(fā)生沉淀硬化過程 氮也使低碳鋼發(fā)生應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象。在強(qiáng)度和硬度提高的同時(shí),鋼
19、的韌性下降,缺口敏感性增加,氮導(dǎo)致鋼的脆性的特件近似磷,其作用遠(yuǎn)大于磷、氮也是導(dǎo)致鋼產(chǎn)生藍(lán)脆的主要原因 C、提高高鉻和高鉻鎳鋼的強(qiáng)度,而塑性并不降低,沖擊韌性還有顯著提高 D、氮還能提高鋼的蠕變和高溫持久強(qiáng)度(3)對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的作用 A、氮對(duì)不銹鋼的抗蝕性能無顯著影響 B、對(duì)鋼的高溫抗氧化性也無顯著影響,氮含量過高(如0.16%)可使抗氧化性惡化 C、含氮鋼冷作變形硬化率較高,采用冷變形工藝時(shí)應(yīng)予注意 D、氮可降低高鉻鐵素體鋼的晶粒長大傾向,從而改善其焊接性能(4)在鋼中的應(yīng)用 A、氮作為合金元家,在鋼的含量一般小于0.3% ,特殊情況下可高達(dá)0.6% B、主要應(yīng)用于滲氮調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)
20、鋼、普通低合金鋼、不銹耐酸鋼及耐熱不起皮鋼。氮在鋼中作為合金元素的應(yīng)用還在擴(kuò)大6、磷(P) 磷在鋼中固溶強(qiáng)化和冷作硬化作用強(qiáng),作為合金元素加入低合金結(jié)構(gòu)鋼中,能提高其強(qiáng)度和鋼的耐大氣腐蝕性能,但降低其冷沖壓性能。磷與硫和錳聯(lián)合使用,能增加鋼的被切削性能,增加加工件的表面質(zhì)量,用于易切鋼,所以易切鋼含磷也較高。磷溶于鐵素體,雖然能提高鋼的強(qiáng)度和硬度,最大的害處是偏析嚴(yán)重,增加回火脆性,顯著降低鋼的塑性和韌性,致使鋼在冷加工時(shí)容易脆裂,也即所謂”冷脆”現(xiàn)象。磷對(duì)焊接性也有不良影響。磷是有害元素,應(yīng)嚴(yán)加控制,一般含量不大于0.030%-0.040%。7、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高
21、,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會(huì)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(shí)效敏感性。 典型的例子是低碳鋼、高碳鋼、高碳鋼力學(xué)性能變化。提問者評(píng)價(jià)很詳細(xì)評(píng)論(5)|贊同52 zhshfang19 |十級(jí)采納率45%擅長:理工學(xué)科按默認(rèn)排序|按時(shí)間排序 其他2條回答2010-10-16 00:10bobfantasy|九級(jí)1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含
22、碳量一般不超過0.20%。碳量高還會(huì)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(shí)效敏感性。 典型的例子是低碳鋼、高碳鋼、高碳鋼力學(xué)性能變化。 2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.150.30%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(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.01.2%的硅,強(qiáng)度可提高1520%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅14%的低碳鋼,具有極高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會(huì)降低鋼的焊接性
23、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0.300.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)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(qiáng)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(diǎn)高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。如Q345(俗稱錳鋼)結(jié)構(gòu)鋼, 就是利用Mn元素的這個(gè)作用的。 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于0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。 典型
24、的例子是,容器、鍋爐鋼板S含量要求在0.025%,其為了提高鋼材沖擊功。 5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于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。 對(duì)焊接性也會(huì)產(chǎn)生不好影響。典型的例子是,R容器、鍋爐鋼板S含量要求在0.015%,消除熱脆性,提高其焊接性能。 6、鉻(Cr):在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但同時(shí)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,
25、耐熱鋼的重要合金元素。 7、 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性和熱強(qiáng)性能,在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力,發(fā)生變形,稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬,能提高機(jī)械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。典型的例子CrMo合金鋼一般都是熱處理后交貨,如螺栓材料40CrMoA評(píng)論|贊同3 2010-10-16 10:46qitazi|三級(jí)其實(shí)光碳在鋼中的作用就已經(jīng)是一門科學(xué)了,最后自己去書店買書刊,內(nèi)容太多。簡單來講C在鋼材種普遍規(guī)律是c含量越高鋼材硬度和脆性都越高,反之越低。Mn,Si,S,P都是影響鋼材的脆性和強(qiáng)度的,查鋼材手冊(cè)可以發(fā)現(xiàn)不同組
26、合有很多不同的性能。Cr的含量影響鋼材的耐腐蝕性、硬度,Cr含量高,耐腐蝕強(qiáng)、硬度高,Mo是影響硬度和韌性。碳素鋼的分類 一、按含碳量分低碳鋼:含量0.60%二、按化學(xué)成份分碳素鋼和合金鋼。三、按鋼的質(zhì)量分普通碳素鋼:鋼中S、P含量較高,S0.055%,P0.045%。優(yōu)質(zhì)碳素鋼:鋼中S、P含量較低,S、P0.040%。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼:鋼中S、P含量很低,S0.030%,P0.035%。四、按用途分碳素鋼構(gòu)鋼:用于制造機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)件的碳鋼,含C量大多在0.70%以下。碳素工具鋼:用于制造各種加工工具(刀具、模具、量具),含C量在0.70%以上。具有特殊物理性能或化學(xué)性能的鋼,多為合金鋼
27、。 力學(xué)性能指標(biāo)介紹 一、機(jī)械性能(一)強(qiáng)度指標(biāo) 1、屈服強(qiáng)度(屈服點(diǎn)):材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的載荷除以試樣拉伸前橫截面積所得的應(yīng)力稱為屈服強(qiáng)度,又稱屈服點(diǎn),以Rel(s)表示。 有些金屬材料(如螺紋鋼、高碳鋼和經(jīng)過某些熱處理后的鋼)在拉伸試驗(yàn)過程中,沒有明顯的屈服現(xiàn)象發(fā)生,為測定這類材料的屈服強(qiáng)度,工程技術(shù)上規(guī)定,試樣標(biāo)距部分產(chǎn)生塑性變形量為試樣原標(biāo)距長度的0.2%時(shí)的載荷除以試樣拉伸前橫截面所得的應(yīng)力作為該材料的條件屈服強(qiáng)度,用符號(hào)Rm0.2( 0.2)表示。 2、抗拉強(qiáng)度:材料在拉斷前所承受的最大載荷除以試樣拉伸前面積所得的應(yīng)力稱為 抗拉強(qiáng)度,用符號(hào)Rm(b)表示。 (二)塑性指標(biāo) 1、延
28、伸率:試樣拉斷后標(biāo)距長度的伸長量與原標(biāo)距長度之比值的百分率,用符號(hào)A11.3(10倍)、A(5倍)表示。(L1-L0)/L0100% 2、斷面收縮率:是試樣拉斷后橫截面積的縮減量與拉伸前橫截面積之比值的百分率。用符號(hào)Z表示。(F0-F1)/F0100%F0表示拉伸前橫截面積,F(xiàn)1表示拉斷處的最小截面積。 (三)沖擊韌性 金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力,工程技術(shù)上常用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來測定金屬材料的沖擊韌性。 二、工藝性能 主要有鑄造性、鍛壓性、焊接性和切削加工性等。 鋼中常存元素對(duì)鋼性能的影響 1、C 是鋼中的主要元素,隨鋼中含C量增加,碳鋼在熱軋狀態(tài)下的硬度直線上升,范性和韌性降低,在亞
29、共析范圍內(nèi),隨C量增加,抗拉強(qiáng)度、硬度不斷提高,延伸率下降,塑性、韌性降低。超過共析范圍的C量以后,抗拉強(qiáng)度提高減緩,以致于隨含C量增加而降低。含C量增加時(shí)碳鋼的耐腐蝕性降低,焊接性能和冷加工(沖壓、拉拔)性能變壞。2、Mn 在碳鋼中的含量一般為0.25-0.80%,在具有較高含Mn量的碳鋼中,Mn含量可以達(dá)到1.2%,Mn屬于有益元素。 Mn是作為脫氧除硫的元素加入鋼中的,它可以提高硅和鋁的脫氧效果,也可以和S結(jié)合形成MnS,從而在相當(dāng)大程度上消除S的有害影響。鋼中的Mn,除一部分形成夾雜物(硫化錳及錳的氧化物),其余部分溶于鐵素體和滲碳體中。 Mn對(duì)碳鋼的力學(xué)性能有良好影響,它能提高鋼材的硬
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