金屬元素對(duì)鋼材性能的影響

1、僅供個(gè)人參考18種金屬元素對(duì)鋼性能的影響1、Al(1) Al當(dāng)鋼中其含量小于35%時(shí)，是一有益的元素。其作用是：高 的抗氧化性和電阻。 作為強(qiáng)烈脫氧劑加進(jìn)的Al，可生成高度細(xì)碎的、超顯微的氧化物，分 散于鋼體積中。因而可阻止鋼加熱時(shí)的晶粒長(zhǎng)大(含 Al V 10%在加熱 V 1200C才有細(xì)化作用，否則其作用甚小)和改善鋼的淬透性。所以這 些氧化物成為結(jié)晶的中心，而在鋼冷卻時(shí)又對(duì)A體分解起促進(jìn)作用。作為合金元素，有助于鋼的氮化，因而可提高鋼的熱穩(wěn)定性。所以AlN本身在加熱時(shí)具有高穩(wěn)定性，與都有利于減弱鋼的過(guò)熱傾向。 可改善鋼的抗氧化性，考慮 和， 能提高鋼的電阻，與Cr共同用于制造高電阻鉻鋁合

2、金：如 Cr13Al4、 1Cr17Al5、1Cr25Al5。Al使電阻增高的程度比 Cr還高的多。在Cr鋼中 加Al，會(huì)粗晶易脆，所以其量一般不超過(guò) 5%個(gè)別才有89% 對(duì)硅鋼而言，Al可減少a鐵心損失，降低磁感強(qiáng)度，與氧結(jié)合可減 弱磁時(shí)效現(xiàn)象，但 Al的氧化物會(huì)使磁性變壞。 Al (> 0.5%)也會(huì)使硅 鋼變脆。(2) Al的不良影響?促進(jìn)鋼的石墨化，減少合金相中的碳溶濃度，所以硬度、強(qiáng)度降低。?加速脫碳? ?當(dāng)Al含量增加至35%寸，89%各會(huì)大大地促進(jìn)鋼錠的柱狀結(jié)晶過(guò)程。因此而大大增加鋼的機(jī)械熱加工的困難，也使鋼極易脫碳。(其熱加工之所以困難是因?yàn)樵摵辖痄撳V具有粗晶結(jié)構(gòu)，且其晶

3、體的解理極弱，所以導(dǎo)熱性低，加熱時(shí)容易出現(xiàn)大的溫度差而鍛裂，甚至鋼錠的去 皮加工都會(huì)使其晶界氧化而破壞。此外，它在800C以上的高溫長(zhǎng)時(shí)間停置也極易變脆。一般合金鋼中含Al量：?合金結(jié)構(gòu)鋼：？?AI=0.4 1.1% (38CrAIA、38CrMoAIA 38CrWVAlA等)?耐熱不起皮鋼：Al=1.1 4.5% (Cr13SiAI、Cr24AI2Si、Cr17AI4Si等)電熱合金：？ ？ AI=3.5 6.5% (Cr13AI4、1Cr17AI5、Cr8AI5、0Cr17AI5 等)? ? ? ? ? ? 甚至AI=8% Cr7AI7 :考慮電熱合金受荷不大，雖有脆性，仍可使用。2、Si

4、? (1) 一般合金鋼中的Si含量不會(huì)高于3.5%,更多時(shí)(4.86.5%) 將使鋼具有很高的脆性。Si的有益作用：高的熱強(qiáng)性和彈性極限，高的導(dǎo)磁率，渦流損失少。 象AI、Cr 一樣，其氧化物均是尖晶石類型的組織。其晶格常數(shù)與aFe、YFe區(qū)別小。因?yàn)槠溲趸锱c金屬分界處的晶胞之間就緊密而強(qiáng)固地結(jié) 合在一起，氧化皮緊密地被貼在金屬上，甚至在高溫下也不剝落。所以 它具有很強(qiáng)的抗氧化性和耐熱性能，而被加入耐熱鋼。 有利于提高鋼的彈性極限，在中碳鋼中加入12%勺Si,調(diào)質(zhì)中ob將增1520%而Aku也提高了，還提高了 os和& 利于促進(jìn)鋼中石墨化而用于煉制石墨鋼。此鋼可制軸承，甚至作為工具鋼

5、代替，制沖頭，拉模、彎曲模等。 脫氧能力較強(qiáng)，是煉鋼常用的脫氧劑，故一般鋼中均含Si，其量切.5%。 硅可減小晶體的各向異性，使磁化容易，使磁阻減小，它還可減輕鋼中其他雜質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)磁感的危害（使（石墨化，脫氧，與N形成氫化硅等）。所以可大大減少渦流損失。由于硅的脆性，目前高硅鋼片硅含量規(guī)定為低于4.5%,最多只為4.8%,正在研究提高至6.5%。 硅可顯著地減慢回火馬氏體在低溫（200C ）時(shí)的分解速度。（在較高 溫度即400500C則作用并不顯著）Si是鐵素體形成元素，多加Si會(huì) 使A- a轉(zhuǎn)化。（2） Si的不良影響 促使石墨化，促進(jìn)脫碳（它是阻止碳化物形成的一種元素），含Si鋼一般不作滲碳

6、。 促進(jìn)回火脆性的發(fā)展，使塑性降低。Si對(duì)沖擊韌性和韌性的溫度儲(chǔ)量的影響不是等值的。當(dāng)Si=11.5%時(shí)作用尚良好。Si=2.53%寸則影響不良，含Si=22.5%, 則難以鍛造。當(dāng)Si .3%時(shí)，矽鉻鋼對(duì)回火脆性的敏感性還很低，但對(duì)當(dāng)Si=2.53.5%時(shí)，對(duì)回火脆性和敏感性就高。用這種鋼必須采取韌性處理（回火 后在水中浸漬，鍛時(shí)用少韌處理），而當(dāng)Si >3.5 %時(shí)，甚至持用韌性處 理也已不能消除矽鉻鋼的脆性。（不過(guò)，Mo的加入可使其脆性稍許改善），Sl=4%寸，室溫下即可能脆裂。 對(duì)碳素工具鋼，Si含量上升時(shí)，將降低其淬透性等級(jí)。一般結(jié)構(gòu)鋼中均不宜加Si，對(duì)于高速鋼，不大于 0.4

7、%。 由于硅的存在，使鋼中增碳困難，并使?jié)B碳速度降低，所以此類鋼多不作滲碳處理。 硅錳結(jié)合，Mn可下降，因?yàn)镾i引起的脫碳，Si有微弱的抑制晶粒長(zhǎng) 大的作用，可稍下降，Mn引起的調(diào)質(zhì)粗晶，有相互改善作用，但易生白 點(diǎn)，應(yīng)注意冶煉時(shí)原材料的干燥烘烤。 硅在鋼中還常以Fe、Mn的硅酸鹽類夾雜物而存在，均會(huì)降低鋼的各 種性能，塑性比硫化物低。這類夾雜物透光度很高，而反光度則低，故 顯微鏡下常呈灰黑色。（3）般合金鋼中Si含量：一般碳鋼：Si v 0.5%合金結(jié)構(gòu)鋼：Si =0.9 1.6% （27SiMn、40CrSi、20CrMnSi、35CrMnSiA 等）彈簧鋼：？ ?Si =1.5 2% （

8、55Si2Mn、60Cr2Mn等）軸承鋼：？ ?Si =0.4 0.7% （GCr9SiMn、GCr15SiMn GCr6SiMn等）工具鋼：？ ?Si =0.65 1.8% （SiMn、9SiCr、5SiMnMoV 6SiMoV等） 耐熱鋼：？ ?Si =1 4.3% （Cr17Al4Si、Cr20Si3、4Cr9Si2、4Cr3Si4 等）電機(jī)硅鋼片：Si =0.8 1.8%、1.8 2.8%、2.8 3.8%、3.8 4.8%為低、中、較高、高級(jí)硅鋼片3、Mn（1）錳的有益作用是高的強(qiáng)度和耐磨性）,淬透、滲碳、冷工硬化。14% （高耐磨鋼），仃19% （護(hù)環(huán)鋼） 作為煉鋼的脫氧劑用，因?yàn)?/p>

9、一般鋼中均含 Mn其量切.7%。 Mn和S作用抵消S對(duì)鐵的紅脆影響。 Mn對(duì)各類鋼的作用是：珠光體Mn鋼：可提高其強(qiáng)度和耐磨性，塑性亦不錯(cuò)。所以它能細(xì)化珠光體組織。（對(duì)含碳量較高的鋼，Mnf,塑性稍有降低。對(duì)低碳鋼則含Mnf,而韌性心奧氏體Mn鋼：有足夠高的塑性和很高的耐磨性。 所以Mn能增加奧氏體 的穩(wěn)定性，擴(kuò)大y相區(qū)得奧氏體。降低淬火時(shí)的臨界冷卻速度。降低鋼 的臨界點(diǎn)（A1和A3）同碳量碳素鋼低2530C，所以可提高鋼的淬透 性，淬火時(shí)的變形也比較小，因此適于制大截面和復(fù)雜的零件。Mn=5%時(shí)，Mn降至0C。馬氏體Mn鋼：易使之發(fā)脆、淬裂。Mn易溶于鐵素體內(nèi)，形成弱碳化物 其穩(wěn)定性不強(qiáng)。所

10、以加熱過(guò)程中極易完全溶入奧氏休中，加之其臨界點(diǎn) 又低，所以晶粒極易粗化、極易淬裂，為此應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和 保溫時(shí)間，一般均以油淬或流動(dòng)空氣中冷卻為宜，只有形狀簡(jiǎn)單件才好用水淬。調(diào)質(zhì)鋼：將降低其塑性（回火脆性影響）。滲碳鋼：Mn的存在能促進(jìn)滲碳作用，所以能大大提高鋼的表面硬度與耐 磨性，尤其可貴的是在滲碳時(shí)表面軟點(diǎn)較少， 也不改變過(guò)分增碳的傾向。（滲碳后的錳鋼，在最后淬火前，應(yīng)進(jìn)行一次正火或退火處理，以消除 因長(zhǎng)時(shí)間滲碳造成的心部過(guò)熱）。結(jié)構(gòu)鋼：將促使其回火脆性增強(qiáng)。工具鋼：加入約i%Mn可減少淬火時(shí)的體積變形，這對(duì)于精密工具和長(zhǎng)形工具來(lái)說(shuō)有重要的意義。（如CrMn CrWMi鋼等）。 M

11、n可改善鋼的焊接性和低溫性能，還可減慢鋼的脫碳作用。 Mn量中還可適當(dāng)改善鋼的切削性能。 對(duì)某些鋼，Mn的作用可代Ni,能擴(kuò)大y相區(qū)得奧氏體，如模具鋼（增 強(qiáng)淬透性）、奧氏體鋼等。 高錳鋼對(duì)冷工硬化敏感，可提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性。（Mn=1A 14%而 C=1 1.4%） 鉻錳奧氏體鋼的熱強(qiáng)性很好，甚至可超過(guò) Cr、Ni鋼，加4%C、Ni 紅熱耐磨性更好。Mn價(jià)廉。（2）錳的不良影響是： 增加鋼的過(guò)熱敏感性（粗晶）：這是由于含Mn滲碳體的穩(wěn)定性不強(qiáng)，在加熱過(guò)程中很容易完全溶于奧氏體中。加之，Mn鋼的臨界點(diǎn)亦較低，所以就易粗晶了。為此鍛造和熱處理加熱都要嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫 時(shí)間。所有合金元素中

12、，Mn是不能減低奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的元素，相反引起粗晶。 增強(qiáng)鋼對(duì)白點(diǎn)的敏感性，故要緩冷。（含C>0.3%時(shí)影響即較大）?3增強(qiáng)回火脆性，且易形成帶狀和纖維組織。故縱、橫向性能差較大（Mr> 2.4% 延伸率 J ）?高錳鋼熔點(diǎn)低（Mr 13- 14% T熔13501400C ）平均線膨脹系數(shù) 大（相當(dāng)于鋼類矽鋼的1.9倍），導(dǎo)熱系數(shù)?。s為同類矽鋼的 1/3 1/4 ）,熱加工稍難。高錳鋼在冷速不夠時(shí)，易生成塊狀碳化物沿晶界析出，使鋼變脆， 采用水淬速冷時(shí)，可使碳化物來(lái)不及析出，得到均勻奧氏體組織，性能 改善。但因?yàn)楹琈r量高，導(dǎo)熱性差，速冷則溫差應(yīng)力大而易淬裂，所 以淬火次數(shù)不

13、宜多。（3）含Mr鋼的分類 碳鋼：a、正常含Mr量碳鋼Mr=0.250.8%B、較高含Mr量碳鋼Mr二 0.7 1.0%及 0.9 1.2% 錳鋼：Mr=1.1 1.8%少數(shù)2.4% 高錳鋼：Mr=114%（C=1.0 1.3%）注: M* 1.2%為煉鋼脫氧及稍許改變鋼性能，作一般矽鋼。Mr=1.11.8%或2.4%為具高塑性、耐磨性，強(qiáng)度而被采用。Mn二2.413%為粗晶極脆而不可用。Mn=114%為冷工硬化而成為高耐磨鋼EE4、Ni（i）鎳的有益作用是：高的強(qiáng)度、高的韌性和良好的淬透性、高電阻、高的耐腐蝕性。一 方面既強(qiáng)烈提高鋼的強(qiáng)度，另方面又始終使鐵的韌性保持極高的水平。其變脆溫度則極

14、低。（當(dāng)鎳v 0.3%時(shí)，其變脆溫度即達(dá)-100 C以下，當(dāng)Ni量增高時(shí)，約45%，其變脆溫度競(jìng) 可降至-180 C。所以能同時(shí)提高淬火結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和塑性。含Ni=3.5%，無(wú)Cr鋼可空淬，含Ni=8%的Cr鋼在很小冷速下也可轉(zhuǎn)變?yōu)镸體。Ni的晶格常數(shù)與 y鐵相近，所以可成連續(xù)固溶體。這就有利于提高鋼的淬硬性，Ni可降低臨界點(diǎn)并增加奧氏體的穩(wěn)定性，所以其淬火溫度可降低，淬透性好。一般大斷面的厚重伯都用加Ni鋼。當(dāng)它同Cr、W或Cr、Mo結(jié)合的時(shí)候，淬透性尤可增高。鎳鉬鋼還具有很高的疲勞極限。（Ni鋼有良好的耐熱疲勞性，工作在冷熱反復(fù)。0、ak高） 在不銹鋼中用 Ni,是為了使鋼具有均勻的 A體

15、組織， 以改善耐蝕性。有Ni鋼一般不易過(guò)熱，所以它可阻止高溫時(shí)晶粒的增長(zhǎng)，仍可保持細(xì)晶粒組織。含Ni量相當(dāng)高的鋼，其熱膨脹系數(shù)很小而用作不變鋼（Ni36% ）和代用白金（Ni42% ）。 含Ni更高時(shí)，與 Cr結(jié)合作高電阻合金（Cr15Ni60、Cr20Ni80 ）。 Ni和V 一樣，對(duì)脫碳過(guò)程沒(méi)有影響。Ni本身不是有效的抗氧化學(xué)元素，所以很少單獨(dú)用作不銹鋼的合金元素，但對(duì)濃苛性堿有好的作用。Ni可提高A體鋼的蠕變抗力，但還一定值作用則減弱，須加入別的合金元素，通過(guò)固溶強(qiáng)化或沉淀硬化的途徑來(lái)解決。Cr、Ni鋼的焊接性能和低溫性能也不錯(cuò)。（2） Ni的不良作用：Ni不能提高鐵素體的蠕變抗力，相反

16、會(huì) 使珠光體M體鋼熱脆性增大。所以珠光體、馬氏體鋼不加鎳。含硫氣氛中的Ni鋼耐蝕性也不及無(wú)Ni鋼，因硫化鎳會(huì)引起鋼的赤熱脆性。鉻鎳鋼容易感受回火脆性和易形成白 點(diǎn)（前者可在回火后采用速冷防止，后者應(yīng)采用正確的熔煉規(guī)范和鍛造、冷卻規(guī)范防止。） 對(duì)高速鋼，因?yàn)樗档土怂挠捕榷灰暈橛泻﹄s質(zhì)，當(dāng)Ni疋2%寸或更高時(shí)，由于其抗600660 C回火穩(wěn)定性降低而熱硬性變壞（使A體穩(wěn)定不分解），所以硬度降低。同樣，因?yàn)镹i降低鋼之淬火層的硬度，在軸承鋼中也不希望有它，Ni不大于0.30%，且Ni+Cu不大于0.50% （Cu不大于0.25% ）。Ni雖可提高電阻，促使矽石墨化，但會(huì)降低磁感和最 大磁導(dǎo)率。

17、所以硅鋼片也不希望有Ni。Ni在我國(guó)早，價(jià)錢高。Ni鋼氧化容易起鱗，所鎳鋼的氧化鐵皮粘在鋼表面上不易脫落。（3）一般合金鋼中的Ni含量：滲碳鋼：含C=0.150.25%Ni=1 4.5%調(diào)質(zhì)鋼：含 C=0.35 0.55%Ni=1 1.75%不銹鋼：含 Ni < 2% M體不銹鋼， 含Ni=818% A體不銹鋼。含Ni=28% M-P體類不銹鋼。耐熱不起皮鋼：含Ni達(dá)936%, 屬A體鋼。磁鋼：含 Ni v 25%的（Ni25、Ni9Mn9等）為弱磁性鋼，用 9301000 C淬火能 很好不被磁化，可用于制機(jī)器，儀表等不應(yīng)被磁化零件（電機(jī)環(huán)、指南針盒、電阻等）。含Ni=2530%的是陳化

18、磁性鋼，它具有非常高的磁性，當(dāng)殘余磁感應(yīng)為50007500高斯時(shí)，矯頑磁力可達(dá)500700奧斯特甚至1000，但它具有高的脆性（和硬度），所以多做鑄造磁鐵。含Ni=3537%的是恒范合金（不變合金）Ni=4244%的是類鉑合金。含 Ni=5080%的是高導(dǎo)磁率的合金，（但要很純，才能發(fā)揮作用）5、Cr（1）鉻的有益作用：具有許多有價(jià)值的性能：高硬度、高強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、高的耐磨性而對(duì)塑性、韌性影響又不大，高的抗氧化性，耐蝕性，還能提高電阻和導(dǎo)磁率等等。1）Cr是中等碳化物形成元素，在所有各種碳化物中， 鉻碳化物是最細(xì)小的一種，它可均勻地分布在鋼體積中，所以具有高的強(qiáng)度、硬度、屈服點(diǎn)和高的耐磨性。由

19、于它能使組織細(xì)化而又均分布， 所以塑性、韌性也好，這對(duì)工具鋼尤有價(jià)值。2）Cr的碳化物也較難溶解，在短時(shí)間加熱下有阻礙晶粒長(zhǎng)大作用，長(zhǎng)時(shí)間滲碳還會(huì)粗晶。所以可減小過(guò)熱敏感效應(yīng)。3）Cr可使A體分解速度減緩，降低淬火時(shí)的臨界冷卻速度，因而有助于M體形成和提高M(jìn)體的穩(wěn)定性，所以Cr鋼均有優(yōu)良的淬透性，且淬火變形較小。注意：Cr是鐵素體形成元素，縮小丫區(qū)，所以在沒(méi)A體化元素存在時(shí)，高 Cr鋼將呈鐵素體組織。4） Cr與W或Mo結(jié)合，能使淬火 鋼中殘余奧氏體增加，而有助于獲得需要粉碎程度的碳化物相。5） Cr能大大提高結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和塑性，這種影響在Cr與Ni結(jié)合的鋼中尤其顯著。如 12CrNi3N等。

20、6） Cr> 12%寸，有好的耐蝕性，再加 89%的Ni，耐蝕性更會(huì)大大提高。Cr提高耐蝕能力的作用隨含碳量增加而會(huì)有所降低，因?yàn)镃r與C結(jié)合后不起作用。7） Cr >230%時(shí)，有好抗氧化性。如Cr=2728%即可作1300C的熱電偶溫度計(jì)的防護(hù)罩，當(dāng)Cr與Si、Al結(jié)合時(shí)，甚至Cr相當(dāng)少而抗氧化性也很高。如Cr 610%+Si 23%就有高的耐熱性和抗氧性。8） Cr、Al結(jié)合（1Cr17AL5、Cr13AL4 等）及 Cr、Ni 結(jié)合（如 Cr15Ni60、Cr20Ni80 等）均有很高的電阻。9） Cr能提高鋼的矯頑力和阻止鋼的組織時(shí)效，所以Cr鋼用于制造永久磁鐵。10）

21、Cr價(jià)較低。11）因?yàn)镃r可形成穩(wěn)定的碳化物，減緩碳的擴(kuò)散和生成緊固的氧化皮膜，所以可降低脫碳作用。12）含Cr>2.5%的多元素合金鋼。（18Cr3MoWV A、20Cr3MoWV A等）是良好 的抗氫蝕鋼。含 Crv 0.08%這是石墨鋼的要求，所以 Cr是阻止石墨化的一種元素。含 Cr > 1.2%低合金高強(qiáng)度鋼 （一般Mn鋼和SiMn鋼）含Cr=0.51.65%作軸承鋼（81%） 其合金含量低，價(jià)廉，而又具有高強(qiáng)度、高耐磨性、良好的耐疲勞性和淬透性，且熱處理也簡(jiǎn)便。含Cr=310%的鋼一一Cr對(duì)鋼強(qiáng)度和韌性的影響是Crv 2%時(shí)逐漸增強(qiáng)到2%時(shí)，強(qiáng)化作用最為顯著。但超過(guò)此限

22、則會(huì)損害其熱強(qiáng)性。310%時(shí)最為明顯，當(dāng)含 Cr > 12%時(shí)，則強(qiáng)度又復(fù)升高。但是當(dāng)含 Cr量增至3%時(shí)，由于其馬氏體回火穩(wěn)定性顯著增高。所以有 較高的硬度和耐磨性而用于模具。當(dāng)含Cr量增至3%時(shí)，其與含C1%的磁性配合也最好。所以又用作磁鋼。 含Cr4%而與18%W及1%V結(jié)合可得到很好的紅硬性（620C HRC=60 ）,所以廣泛用于高速工具鋼中，含Cr5%的鋼（含C1%）即可空氣中淬火。含 Cr56%及含Cr610%且含Si23%的矽鉻鋼，盡管強(qiáng)度不是很高，但亦具有足夠的耐熱性和抗氧化性 而用于氣閥中及石油、化學(xué)工業(yè)（氨合成設(shè)備等）。含Cr=1214%的鋼是最典型的不銹鋼（1Cr

23、134Cr13）它們都有較高的抗蝕力，強(qiáng)度也不錯(cuò)，面Cr12、Cr12Mo等則是典型的具有高淬透性和高耐磨性的模具鋼。（此類多屬馬氏體鋼）含 Cr=1618%的鋼有的只具單相（鐵素體），有的雙相（M體一鐵素體），此類具單相的 Cr鋼耐蝕力比含 Cr=1214%的鋼 還高。如Cr17、 9Cr18等，如再加89%的Ni其耐蝕力又將大大增高。如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等都是典型的不銹鋼、耐酸性較好，CrNi鋼的缺點(diǎn)是有晶間腐蝕，力口Ti、Nb可改善。含Cr=2332%的鋼具有很好的抗蝕穩(wěn)定性，極高的抗氧化性，甚至在普通溫度下 能抵抗?jié)庀跛?、濃磷酸、濃硫酸的浸蝕。含Cr 2728%的鋼

24、可作1300 C的熱電偶溫度計(jì)的防護(hù)罩。這類鋼是純鐵素體鋼，所以不能通過(guò)熱處理改變其組織及性能。且再結(jié)晶溫度較低，粗晶作用較強(qiáng)，有高的脆性，所以不能作受振及打擊零件。加入Mo、W、V可適當(dāng)改變性能。減少Cr含量，加Si量可提高其熱強(qiáng)度如 Cr9Si2、Cr10Si2Mo等。力口 Ni也成，如 Cr20Ni14Si、Cr25Ni20、Cr18Ni25Si、Cr14Mn 14W、Cr18Ni6Mn5 等等。Cr 不同于 Mn、Ni , 它是縮小丫區(qū)的合金元素。（它同a-Fe都具有體心立方晶格，且自熔點(diǎn)1849C至絕對(duì)OoK,純 鉻均為這一晶格不變），所以隨含 Cr量增加Ac3雖也從910 C開始降

25、低，但其速很慢，而Ac4 卻從1400 C迅速降低，至含鉻達(dá)8%時(shí)Ac3為850C已為最低。含 Cr再增加，Ac3即迅速上 升。當(dāng)含Cr量達(dá)13%時(shí)，Ac3與Ac4會(huì)合為一點(diǎn)，丫區(qū)被封閉，所以含 Cr> 13%時(shí)變?yōu)榧?鐵素體相，不再發(fā)生轉(zhuǎn)變，用熱處理也不能再改變其晶粒尺寸。一一即為鐵素體鋼。當(dāng) Cr量繼續(xù)增加，約在2560%特別是4548%區(qū)域，當(dāng)溫度低于950C時(shí)（多在820C）慢冷， 將會(huì)析出一種無(wú)磁性脆性組分一一b相。這些在進(jìn)行二次加熱后將會(huì)游離析出，致使得在固溶體中產(chǎn)生巨大體積改變?cè)斐深H大應(yīng)力，故極脆。但在950 C以下急冷時(shí)，b相可由于固溶體內(nèi)不析出，影響則較小。3相問(wèn)題：有

26、人指出，當(dāng) Cr和C含量搭配時(shí)，特別在含左右時(shí)，將極易生成游離態(tài)的鐵素體即3相，它將使鋼的工藝性能和耐熱性降低，所以要很好注意在含Cr=0.11%時(shí)，含Cr=10.9%可使3相量減至最少。Cr對(duì)抗腐性的改善上很有利的，但對(duì)抗蠕變的影響則較復(fù)雜。因?yàn)樽髂蜔徜搼?yīng)注意，當(dāng)含Cr=1%抗蠕變強(qiáng)度最高。含 Cr狽U出現(xiàn)，Cr> C3三方晶格，至Cr=7%抗蠕強(qiáng)降至最低點(diǎn)，當(dāng)含Cr增至12%時(shí)，Cr23C6將取代Cr7C3 , 抗蠕強(qiáng)（耐熱性）可有少許提高，添加V、Nb、Ti可得極細(xì)彌散相，對(duì)抗蠕強(qiáng)（耐熱性）改善極為有利。6、W（1） W的良好作用是：1）細(xì)化晶粒，（其作用比Cr還強(qiáng)，所以可降低鋼的

27、過(guò)熱傾向性， 提高強(qiáng)度、韌性和熱穩(wěn)定性。2）提高M(jìn)體穩(wěn)定性，大大提高淬透性，18CrNiWN任何冷卻速度都能完全淬透， 得M體，用W18%與Cr4%配合，M體穩(wěn)定性可達(dá)600 C，保持紅硬性。 3）阻止回火脆性發(fā)展，所以可提高強(qiáng)度同時(shí)不降低塑性，提高韌性。4）提高淬火鋼的矯頑磁力，阻止鋼的組織時(shí)效。5）其碳化物極其穩(wěn)定，高溫也難溶進(jìn)固溶體，所以可作高速工具鋼。6） W鋼一般硬度、耐磨性較好，熱處理變形小，不易淬裂，回火穩(wěn)定性也較好。7）W因能提高A體的穩(wěn)定性，而用于閥門鋼中，縮小丫區(qū)，同Cr。8）可提高珠光體耐熱鋼的熱強(qiáng)性，提高再結(jié)晶溫度。9）在高合金Cr、Ni鋼中加入24%W便可提高鋼的屈服

28、點(diǎn)，疲勞強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，并因?yàn)樾纬商蓟锒鴾p小晶向腐蝕傾向（Fe3W2和Fe2W都是極穩(wěn)定的化合物，高度彌散，所以可提高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性。）（2） W的不良影響：1）增加脫碳（碳化物穩(wěn)定）阻止石墨化。2） W是強(qiáng)碳化物元素，應(yīng)防止碳化物不均影響性能而成廢品（可增加鐓拔數(shù)及正火處理糾正）。3）含W > 9%時(shí)硬度顯著提高，而 & 2顯著降低。4） W使鋼導(dǎo)熱率降低，含 W > 10%其導(dǎo)熱率只有純鐵的 0.7倍。5）含W增加，可鍛溫度范圍 降低。（3） 般合金鋼中的 W的含量：合金結(jié)構(gòu)鋼： W=0.31.0% （例20Cr3MoWVA、 18Cr3MoWVA等）耐熱不起皮鋼：

29、W=0.33.2% （上二種為抗氫鋼亦屬此類，又如 Cr15Ni36W3Ti 等）合金工具鋼： W=1 18% （CrWMn、W、W2、3Cr2W8V、P9、P18 等） 向鋼中加入多于 2022%的W，是不合適的。所以超過(guò)此值 W對(duì)鋼的性能的改善并沒(méi)更好 的作用，所以多加是不經(jīng)濟(jì)的。一般提到的降低回火脆性的方法有如下幾種：1）在鋼中加入0.31.0%的Mo或11.5%的W。2）回火時(shí)采用快速冷卻，用水冷或油冷。3）提高回火溫度，此法因?yàn)槭剐阅埽◤?qiáng)度）下降，得不到充分發(fā)揮，所以少用。4）延長(zhǎng)回火時(shí)間，或增加重復(fù)高溫回火的次數(shù)。5）降低淬火溫度，或采用二次淬火AC3以上正常淬火AC1AC3之間不

30、完全淬火以消除回火脆性。6）在鋼中加入 V（約是鉬含量%+0.1%可等效），以提高鋼的回火穩(wěn)定性，抑制回火脆性，不過(guò)此作用甚微。7 ）采用形變熱處理，即加熱至AC3以上進(jìn)行形變（變形度1520%最佳）后立即淬火回火，韌性提高3倍。8）高速度（1000 C /秒）加熱和冷卻，最后二種方法因?yàn)樯a(chǎn)上很難實(shí)現(xiàn)而未被采用。注：常說(shuō)的回火脆性是 第二類回火脆性 （即450570C可650700C出現(xiàn)的），而第一類回火脆性 （250400C）, 所有鋼都不可避免的存在，而可用重復(fù)回火即能消除，故多不再討論。7、Mo（1）鉬的良好作用是：1）細(xì)化晶粒的作用比 W更強(qiáng)，所以可降低鋼的過(guò)熱傾向性，提高強(qiáng)度、 硬

31、度、熱穩(wěn)定性。2） Mo在鋼中會(huì)使鍛件 如os、HBf,而使&収a鳥提高M(jìn)體回火 穩(wěn)定性，與Cr、Ni結(jié)合可大大提高淬透性，可細(xì)化晶粒，提高韌性， 使鍛造加工容易。3） 降低回火脆性，對(duì)某些結(jié)構(gòu)鋼可消滅回火脆性（如24CrMoV5,所以可提高強(qiáng)度而塑性并不降低，鉬可提高鋼的沖擊韌性。又一說(shuō)是合金元素（包括Mo在內(nèi)）均只有抑制回火脆性的作用而不能達(dá)到消除回火 脆性。Mo的影響是：含量達(dá)0.2%即有良好作用。所以普通合金結(jié)構(gòu)鋼含Mo0.250.4%對(duì)放置回火脆性溫度范圍 550600C長(zhǎng)期工作的鋼才規(guī)定含Mo為0.50.6%，當(dāng)含Mo量超過(guò)一定值時(shí)（對(duì)低碳鋼此限為1.0%）,則反而會(huì)使高溫

32、回火水冷鋼變脆。 Mo鋼長(zhǎng)時(shí)間回火易變脆。 當(dāng)含P和Mo較高時(shí)，即使有Mo或W等也仍不能避免回火脆性產(chǎn)生。 附帶說(shuō)說(shuō)降低回火脆性的方法（見(jiàn)上段）。4）提高鋼的的矯頑力，改善磁性。5）其碳化物也很穩(wěn)定，它并阻止其它碳化物析出。高溫也很難向固溶體轉(zhuǎn)移。6） 鉬可代鎢（因?yàn)樵恿砍砂腙P(guān)系，所以可用1%M代替2%）7）同樣Mo亦可提高奧氏體穩(wěn)定性而用于閥門鋼。8）可提高Cr、Ni不銹鋼的抗晶間腐蝕能力。9） 在某些還原性介質(zhì)中易使耐酸不銹鋼鈍化，從而提高耐腐蝕能力。（如 亞硫酸、沸磷酸及醋酸、草酸、蟻酸等）。10）可提高珠光體耐熱鋼的熱強(qiáng)性，并可單一加進(jìn)耐熱鋼，其量約0.5 1% （并獨(dú)作合金元素時(shí)會(huì)

33、使鋼有石墨化傾向）。（2）鉬的不良影響：1）有揮發(fā)性，在加熱時(shí)，會(huì)生成褐色煙氣（氧化鉬）發(fā)生蒸發(fā)。2） 促進(jìn)脫碳，所以為防止脫碳其淬火溫度應(yīng)較一般降低1020C，阻 礙石墨化。3） Mo是鐵素體形成元素，所以為了得到奧氏體，應(yīng)相應(yīng)多加 Ni、Mn 等奧氏體形成元素。否則當(dāng) Mo含量較多時(shí)就易出現(xiàn)鐵素體 3相或其它 脆性相而使韌性降低。4）Mo降低鋼導(dǎo)熱率的作用同 W但Mo可防止過(guò)熱。5) Mo鋼比碳鋼變形抗力高。(3) 般合金鋼中的鉬含量：合金結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼：Mo=0.150.30% (例 5CrNiMo35CrMo40CrMnMo38CrMoAIA 等)不銹耐酸鋼：Mo=1 2.6% (如

34、Cr17Mo2T、Cr25MoTi、Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等)耐熱不起皮鋼：Mo =0.41%( 16Mo 20CrMo Cr5Mo 25Cr2Mo1VA15Cr11MoV等)航空用高溫合金：Mo=0.35 7% (如 901 合金二Cr12Ni43Mo6Ti3BMo2Ti)(1) 釩的良好作用是：1) 細(xì)化晶粒作用強(qiáng)，可提高鋼的強(qiáng)度和韌性，減小過(guò)熱敏感性，提高熱穩(wěn)定性。2) 提高M(jìn)體的回火穩(wěn)定性。它對(duì)淬火鋼硬度的影響，與溫度有關(guān)：在正常淬火溫度下(稍高于AC3點(diǎn)時(shí))。因?yàn)閂與C化合成VC而降低了固 溶體的合金度，所以硬度降低，當(dāng)淬火溫度提高至超過(guò) AC3點(diǎn)很多時(shí)(且 有較長(zhǎng)保溫時(shí)間

35、)，則VC都轉(zhuǎn)進(jìn)固溶體，所以硬度可提高。一般地說(shuō) V 對(duì)淬透性有不利的影響，但韌性較好，加了 V不易淬裂。中碳鋼加V強(qiáng) 度f(wàn),韌性不變低。3) V與O N都有很大的親和力，亦是強(qiáng)碳化物元素。一般VC的彌散度 很高，且極穩(wěn)定。所以它既利脫氧、脫氣得到致密細(xì)晶組織，提高塑性、 韌性及高強(qiáng)度，其沖擊性能和疲勞強(qiáng)度都較無(wú) V鋼高，在高溫及低溫（V0C）均有高強(qiáng)度、韌性。由于碳化釩的高度分散阻止焊縫晶粒粗大，所以可改善鋼的可焊性能，但加熱到 VC溶解溫度后即會(huì)引起鋼晶強(qiáng)烈 長(zhǎng)大。4）由于V可提高鋼的高溫蠕變能，所以是熱強(qiáng)鋼合金元素之一。5）由于V鋼表面內(nèi)部均有細(xì)晶組織，所以對(duì)滲碳有利，可延長(zhǎng)滲碳進(jìn)行時(shí)間

36、，無(wú)須進(jìn)行二次淬火，一次即可直接淬至要求性能。6）V對(duì)結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械性能的影響尚無(wú)定論。（2）釩的不良影響：1）V無(wú)減低回火脆性的作用，因?yàn)?V可提高回火穩(wěn)定性，可細(xì)化晶粒， 所以當(dāng)V量不高時(shí)，也可適當(dāng)提高韌性，而降低回火脆性。2）有阻礙鋼的脫碳及石墨化的作用。3）含量達(dá)0.05%時(shí)將使硅鋼矯頑力降低，這可能由于脫氧的作用。4）含碳一定時(shí)，V陰使HBJ,所以一般含V1%（因?yàn)椴蝗苋牍倘荏w）。（3）一般鋼中的含V量：合金結(jié)構(gòu)鋼：V=0.070.35（例 20MnV 10CrV、45CrV、12CrMoV 25Cr2Mo1VA等）在合金結(jié)構(gòu)鋼中，由于含 V> 0.3%時(shí)將使回火脆性傾向急，貝V增

37、大而少 用。?耐熱鋼：V=0.11 （例20Cr3MoVA等） V可提高高溫蠕變性能，有脫 氧能力。氮化釩的彌散硬化作用可使其有耐蝕和高的熱強(qiáng)性， 但V的時(shí) 效脆性使含其量不宜過(guò)高。高速鋼：V=0.12.6最近在研究增至5%主要因?yàn)樗芴岣吖ぞ叩臒?強(qiáng)度，特別是可提高它的切削性能（對(duì)切削高硬度材料亦很有利）所以 加得多，但其量達(dá)一定值后，性能再增就不顯著了。9、Co（1）Co良好作用是：1） 能細(xì)化晶粒，可降低鋼的過(guò)熱傾向性，向高速鋼中加Co,可提高其 耐用度。2）能提高鋼的熱強(qiáng)性（熱硬性），它給高速鋼增加了合金化的強(qiáng)度和促 進(jìn)回火碳化物形成。3）能提高磁鋼的矯頑力又同時(shí)提高它對(duì)磁堿留感應(yīng)值，

38、所以對(duì)磁鋼有 良好的影響（它本身即為磁性物質(zhì)）。4）含碳量很高時(shí)會(huì)促進(jìn)鋼中碳石墨化。（2）Co的不良影響：1）含量過(guò)高，難以鍛造。因?yàn)橐孜龀鲇捕嗟慕饘倩衔铩?）有相當(dāng)高的脫碳傾向性。3）價(jià)格昂貴，所以下列各種鉆鋼都很少使用。4）鉆的一個(gè)特性是：降低奧氏體的穩(wěn)定性，促使鋼中奧氏體等溫轉(zhuǎn)變 曲線（C-曲線）左移。5）因?yàn)橐孜龀鲇捕嗟慕饘匍g化合物使機(jī)性變壞。（3）一般合金鋼的鉆含量：1）熱強(qiáng)鋼：含 Co=24%（主要是鉻鉆鉬鋼組）2）高速鋼：含 Co=4.510.5%（BCo5、BColO等超過(guò)10%乍用已無(wú)顯著增加）。3）磁鋼：含 Co=2.516.5%（Cr6Co3、Cr6Co5 Cr7C

39、o10Mo Cr9Co15Md等）。10、Ti（1）鈦的有益作用是：1）能形成很強(qiáng)固的TiC，可穩(wěn)定到1300C，有此穩(wěn)定到高溫的高度分 散的TiC質(zhì)點(diǎn)，所以可細(xì)化晶粒，降低鋼的過(guò)熱傾向性。2） 能防止產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象，實(shí)踐知：當(dāng) Ti : C=5（ 般C=0.03）時(shí), 效果最佳。當(dāng)Ti : C=3,抗蠕變強(qiáng)度最高。滿足上條件時(shí)的鋼，因?yàn)樗械挠坞x碳都被結(jié)合成了強(qiáng)固 TiC，所以在加熱過(guò)程中就不會(huì)再沿奧氏 體晶界析出碳化鉻。否則，晶界碳化鉻的生成就將出現(xiàn)晶界固溶體的貧 鉻區(qū)，其電位就相對(duì)地降低了，而與固溶體基體和碳化物形成微溫差電 偶，晶間固溶體本身即為陽(yáng)極而被腐蝕。晶間腐蝕的程度將隨含碳量

40、增加而加強(qiáng)。（粗晶亦易蝕）3）鈦鋼易產(chǎn)生時(shí)效硬化，含鈦量超過(guò) 2%勺低碳合金，其時(shí)效硬化就尤 其明顯。4）鈦可改善不銹鋼的焊接性能。5）Ti是強(qiáng)烈的鐵素體形成元素。0.65%Ti就能使y區(qū)完全封閉。它又 是強(qiáng)碳化物形成元素。6）Ti能與S作用，降低硫的熱脆作用，這與 Mn相似。（2）鈦的不良影響：1）含Ti鋼，特別是低碳之Ti鋼，往往因其鋼液粘度較大，而使其中 非金屬加雜，不易分離浮出應(yīng)一致，在防止造成缺陷應(yīng)注意。可在冶煉 時(shí)注意高溫操作和鋼液的脫氧。2）淬火鈦鋼硬度隨含Ti量增加而降低。因?yàn)門iC非常穩(wěn)定，甚至加熱 到1300C都不能溶入到固溶體而減少了合金固溶體中的碳濃度的緣故。3） 鈦與

41、N O有很大的親和力而極易成形 TiN和TiO2，鋼錠在較低溫度 時(shí)，就形成了較多的非金屬夾雜和皮下多孔等缺陷。4） Ti也是鐵素體形成元素，所以其含量較多（2%就易生成鐵素體3 相或其它脆性相而使韌性降低。5）銅V樣，含Ti達(dá)0.05%時(shí)就將使硅鋼矯頑力降低，這可能是脫氧 的作用，它對(duì)硅鋼還會(huì)促進(jìn)其二次再結(jié)晶，這倒可得粗晶而改善磁性。（3）般鋼中的Ti含量：1）通常鋼中含Ti量取決于它的含碳量，一般約為 Ti%=48倍*C%2）合金結(jié)構(gòu)鋼中有鉻錳鈦鋼、不銹鋼和耐熱鋼中也含Ti，一般為0.06%2%11、Nb（1）鈮的有益作用是：1） 能生成高度分散的強(qiáng)固的碳化物NbC（熔點(diǎn)3500C）,所以

42、可細(xì)化晶 粒，直加熱至于11001200C，仍可阻止晶粒長(zhǎng)大。2） 同Ti能防止產(chǎn)生晶間腐蝕，實(shí)踐知，以含Ni=8*C%為佳。3） 能與Fe生成金屬間化合物Fe2Nb2這種化合物在a鐵中聽(tīng)溶解度 隨溫度 而所以含Nb低碳鋼能促進(jìn)時(shí)效硬化。4） 加鈮可提高低碳鋼的抗強(qiáng)度和屈服點(diǎn)（25%,可提高不銹鋼的高溫 抗蝕性和強(qiáng)度，可提高抗酸能力。（2）鈮的不良影響是：1）同Ti鋼，鈮鋼的硬度亦將隨含 Nb量1而鳥2）Nb雖可細(xì)化晶粒而提高鋼的韌性，但含量過(guò)高時(shí)，亦將生成鐵素體3相或其它脆性相，而使其韌性降低，熱加工性能變壞。一般合金鋼中的含 Nb量：僅不銹鋼中含 Nb,其量為812*C%1.5%O12、C

43、u（1）銅的有益作用：1） 能提高鋼中奧氏體的穩(wěn)定性，所以可提高可淬性和淬透性，在A體 鋼中加24%Cu可提高抗酸力。2）有強(qiáng)化鐵素體的作用，在鐵素體中加 Cu,可提高它在某些還原性介 質(zhì)中的耐蝕性和改善鋼的韌性。3）在低合金鋼中加入0.20%左右的Cu,特別當(dāng)和P聯(lián)合使用時(shí)，可提 高鋼對(duì)大氣的抗蝕力，當(dāng)含Cu量超過(guò)0.75%時(shí)，可以經(jīng)過(guò)沉淀硬化處理 提高鋼強(qiáng)度。4） Cu是一種強(qiáng)烈的石墨化元素，用于煉制石墨鋼。（Cu鋼的時(shí)效硬化 是因?yàn)镃u在a鐵中的溶解度變化很大，在 830C時(shí)達(dá)3.5%，至U 20C則 降至0.35%，所以含Cu>0.35%者可促進(jìn)時(shí)效硬化。）（2）銅的不良影響是：

44、1）含Cu量較高時(shí)將導(dǎo)致鋼具熱脆性，而使熱鍛軋加工困難。2）含Cu過(guò)多會(huì)使矯頑力和磁滯損失增加，于磁鋼不利。3） 銅脆”一-鋼的缺陷一文中指出當(dāng) Cu>0.2%寸，加熱過(guò)程由于表面 發(fā)生選擇性氧化，使Fe先Cu而發(fā)生氧化，而表層 Cu含量即相對(duì)增加 形成一層薄膜，然后向擴(kuò)散形成含 Cu網(wǎng)絡(luò)，在1030C即容易鍛裂。適 量加Ni可生成熔點(diǎn)較高的Cu-Ni固溶體，可降低 銅脆”。綜合來(lái)說(shuō)，含CiK 0.7%會(huì)溶于a-Fe中，促使碳不氧化，對(duì)磁性無(wú)大影 響。含Cu=0.5%寸，防銹能力可提高15倍；含Cu>0.7%時(shí)將出現(xiàn)不均 勻混合物，而使矯頑力和磁滯損失增加，并使銅變脆。（3）一般合

45、金鋼中含銅量：1）硅鋼：含 Cu=0.20.3%2）軸承鋼：含Cu<0.25%,且Cu+Ni<0.50%,因?yàn)镃u會(huì)引起時(shí)效硬化而 影響軸承精度，Ni會(huì)降低淬火層硬度。3）低合金鋼：Cu<0.2% （對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼，合金元素含量一般地都限 制在0.2%范疇）。4）不銹鋼：含 Cu=24%（ Cr18Ni9Cu3Ti 等）。5）石墨鋼：含Cu=0.6%13、S（1）硫的有益作用是：1）由于其切屑發(fā)脆而可得到非常光澤的表面，所以可用于制要求負(fù)荷 不大而具高表面光潔度的鋼制件（名為快削鋼）。2）某此高速鋼工具鋼進(jìn)行硫化表面以達(dá)到如下目的。（2）硫的不良影響是：1）引起熱脆：主要是

46、因易生成（Fe+FeS易熔共晶體分布于奧氏體晶界所致。2）硫能使結(jié)構(gòu)鋼的塑性銀屏劇降低，使工具鋼的淬裂敏感性增高。（3）、一般合金鋼中的含S量：1）一般地說(shuō)，硫?qū)Ω鞣N鋼均為有害的雜質(zhì)元素，所以均限制它的含量。普通碳鋼SO.05%,酸性轉(zhuǎn)爐冶煉，18MnSi及25MnSi鋼允許含S0.05%）.軸承鋼SO.02%優(yōu)質(zhì)碳鋼SO.04%高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼SO.03%僅有極個(gè)別要求表面很光潔的鋼 （如Cr14）有意加進(jìn)少量的硫（=0.20.4%） （Cr14可做螺釘、螺母、磁輪及其它螺紋零件，其表面光滑，耐磨性好）14、P（1）磷的有益作用：1）由于其切屑發(fā)脆得到光潔的表面而加進(jìn)快削鋼，制受荷不大的零件。2）

47、 某些高速鋼，工具鋼進(jìn)行磷化表面處理以達(dá)到如下目的3）磷可提高比電阻，且由于容易粗晶而可使矯頑力和渦流損失降低， 于磁感而言，則在弱中磁場(chǎng)下磷含量高的鋼磁感會(huì)提高。而在磁場(chǎng)下則 磷含量增高而磁感略有減弱。 含P硅鋼的熱加工也并不困難。 所以硅鋼 中有時(shí)加磷，但由于它會(huì)使硅鋼具冷脆性。所以其量甚微 0.15% （如 冷軋電機(jī)用硅鋼含 P=0.070.10%） o4）磷是強(qiáng)化鐵素體作用最強(qiáng)的元素。（P對(duì)硅鋼再結(jié)晶溫度和晶粒長(zhǎng)大的影響將超過(guò)同等硅含量作用的 45倍。）（2）磷的不良影響：1） 磷溶于鐵素體中，會(huì)使其晶格歪曲，晶粒長(zhǎng)大，而且有冷脆性。P>0.13%時(shí)脆性特甚，P使鋼破斷能轉(zhuǎn)變溫度

48、增高的作用比碳強(qiáng)約20倍。2）和Mn樣使鋼晶粒粗化。（3）一般合金鋼的磷含量：普通碳鋼P(yáng)0.055%軸承鋼P(yáng)0.027%P+S> 0.045%優(yōu)質(zhì)碳鋼P(yáng)0.045%合金鋼P(yáng)0.15%P+6 0.025%高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼P(yáng)0.035%15、B（i）硼的有益作用：1）鋼中加入微量的硼（0.00050.005%）即可顯著提高鋼的淬透性，此時(shí)對(duì)其它性能等無(wú)影響或影響甚小。一一這在一定程度上可代替Ni（Cr、MO2）硼對(duì)鋼的淬裂敏感性影響很小。3）結(jié)構(gòu)鋼中的硼會(huì)降低鋼材在正火后的沖擊值，但在淬火+低溫回火后, 卻能得到良好的沖擊值。4）低碳硼鋼滲碳性能良好，表面碳濃度不易過(guò)度增大。所以可得到高強(qiáng)度和疲勞

49、強(qiáng)度，滲碳后可直接淬火，對(duì)缺口敏感性也很小。滲碳硼鋼 以含C> 1%為宜。5） 中碳硼鋼在調(diào)質(zhì)后有良好的綜合機(jī)械性能。（其回火穩(wěn)定性，回火脆性、疲勞極限與強(qiáng)度、硬度的關(guān)系等基本上同無(wú)硼鋼）。6）硼鋼的熱加工性能良好，同一般合金結(jié)構(gòu)鋼。7）硼溶于固溶體，晶格變大，使強(qiáng)度提高，晶界中硼有阻止再結(jié)晶擴(kuò)散作用，所以可增加鋼的熱強(qiáng)性。（2）硼的不良影響：1）含B量超過(guò)0.007%時(shí)，容易引起脆性（有說(shuō)珠光體為此值，其它類鋼可多些）。2）會(huì)降低A體晶粒粗化的溫度，易粗晶，但加鋁可改善。3）在尺寸硼鋼熱處理時(shí)心部易生針狀鐵素體而影響機(jī)械性能。4）硼與O N親和力很強(qiáng)，易生非金屬夾雜，且因此應(yīng)多加硼量。

50、為克服此缺陷可于冶煉時(shí)加 0.10.12%AI和0.060.04%Ti以脫氧，去氮（Al、Ti未考慮燒損值）。一般合金鋼中含 B量：0.0010.005%（目前僅合金結(jié)構(gòu)鋼中有硼鋼含值如前，而其它含硼鋼還少見(jiàn)到，國(guó)外硼鋼品種較多，但其含量均不超過(guò) 0.005%,否則淬透性反而變劣）。16、N（1）氮的有益作用：1）N亦是強(qiáng)烈的A體形成元素，在這點(diǎn)上它與 Ni相似，比Ni作用強(qiáng) 27倍，特別在不銹鋼中得到廣泛注意。它有可能是代替 Ni的重要元素 之一，特別與Ni其同作用，穩(wěn)定A體效果更好，尤利代 Ni。2） N還可在復(fù)雜的A體鋼中借氮化物的析出而產(chǎn)生彌散硬化。因此，可 在無(wú)顯著成績(jī)脆性的情況下提

51、高它的熱強(qiáng)性。3）N能提高高鉻鋼，特別是含 V的的高鉻工具鋼的熱硬性。N能使這些 鋼的二次硬度的回火溫度的間段增大，并使此間段向更高溫方面移動(dòng)， 所以可得到較好的綜合性能，在高鉻鋼中 N還能改善其熱加工性能。4）N在鐵素體中可促使 A體形成，由于y相的出現(xiàn)，可減小晶粒粗化傾 向，所以可改善鋼的韌性和焊接性能。5）N對(duì)磁鋼的影響較大：如當(dāng)N溶解在鋼中的固溶體狀態(tài)存在時(shí)會(huì)使矯 頑力稍增而磁導(dǎo)率降低，當(dāng)形成 AIN、FeN等非金屬夾雜影響就加劇。N還是引起硅鋼片磁時(shí)效的主要因素之一。一般說(shuō)一定數(shù)量的夾雜對(duì)得到 取向組織是有益的。所以它可阻礙位向不適合的晶粒生長(zhǎng)。從而使取向合適的晶粒加速成長(zhǎng)。N對(duì)取向冷軋