合金元素對鋼性能的影響

1、合金元素對鋼板性能的影響華北理工大學 崔 巖1. 鋼中五種有害的元素是指：Pb-鉛，Sn-錫，As-砷，Sb-銻，Bi-鉍，1.1. Pb-鉛周期系第A族元素，原子序數(shù)82，原子量207.2，熔點327.5，沸點1740，密度11.34g/cm，銀灰色重金屬，質(zhì)柔軟。鋼中殘余鉛極微，因絕大部分鉛在冶煉過程中以蒸汽逸出鋼液。由于鉛和鐵不生成固熔體，一般它是以微小的球狀形態(tài)而存在于鋼中，易發(fā)生偏析，對鋼的性質(zhì)有一定不良影響，鉛能使鋼的塑性略有降低，使鋼的沖擊值有較大降低。如因特殊用途則是在澆注過程中加入，鋼中含少量鉛可改善鋼的切削加工性能。1.2. Sn-錫周期系第A族元素，原子序數(shù)50，原子量1

2、18.69，有白錫，灰錫，脆錫三種同素異構體，密度：白錫7.28g/cm，灰錫5.75g/cm，脆錫6.32-6.56g/cm，熔點：白錫231.88，灰錫231.99，脆錫231.99。沸點：白錫2260，灰錫2270，脆錫2260。錫可大大降低鋼及合金的高溫機械性能，對鋼的加工性能也十分有害。在鋼中加入少量錫時能提高鋼的耐腐蝕性，其強度也有一定提高，而對塑性卻影響不大。1.3. As-砷周期系A族元素，原子序數(shù)33，原子量74.92，俗名砒，有灰，黃，黑三種同素異構體，密度5.727g/cm熔點717，613升華。砷在鋼中常以Fe2As，F(xiàn)e3As2，F(xiàn)eAs及固溶體形式存在，易發(fā)生偏析現(xiàn)

3、象，砷與磷，銻同族，對鋼性能影響有類似之處，砷能提高鋼的抗拉強度和屈服點，增強抗腐蝕和抗氧化性能，但砷含量較高時(如大于0.2%)，則使鋼的脆性增加，延伸率，斷面收縮率及沖擊韌性降低，并影響焊接。1.4. Sb-銻周期系A族元素，原子序數(shù)51，原子量121.8，密度6.684g/cm，熔點630.74，沸點1750，銻對鋼的性質(zhì)有惡劣影響，一般使鋼的強度降低，脆性增加，但如在鋼中加入一定量的銻，會不同程度的提高鋼的抗腐蝕能力及耐磨性。1.5. Bi-鉍周期系A族元素，原子序數(shù)83，原子量208.98，密度9.8g/cm，熔點271.4，沸點15605，由于鉍在鋼中含量幾乎不熔，在冶煉過程中，絕

4、大部分以蒸汽逸出，故鉍在鋼中含量極微。它易偏析于晶間，相間，它在晶間濃度甚至可為在合金整體濃度的8100倍，它的存在因而引起鋼的脆性，它能使不銹鋼熱態(tài)韌性降低，如含鉍量較多，還會降低鋼的塑性，影響鋼的高溫強度，致使不銹鋼擠壓材產(chǎn)生裂紋。如作特殊用途加入少量鉍入鋼中，則可顯著改善鋼的切削加工性能?？萍嫉难杆侔l(fā)展，對鋼鐵材料提出了更高的要求。石油鉆采行業(yè)在特殊條件下，例如含有腐蝕介質(zhì)(如H2S、CO2、Cl-等)的環(huán)境，對石油管材的質(zhì)量提出了嚴格要求。因此，必須用高潔凈的、有害元素少的鋼材來生產(chǎn)石油管材?？沽蚧瘹?H2S)的石油套管(鋼級：T95、TP8OSS等)。直讀光譜儀作為鋼材檢測的重要手段

5、，在檢測C、S、Si、Mn、P、Ni等元素的同時可對五害元素進行分析，將其控制于合理的含量范圍。2. 31種元素對鋼的性能的影響2.1. C元素含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會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效敏感性。2.2. Si元素1.它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能2.硅也是煉鋼時作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，

6、因此硅是一種有益的元素。硅在鋼中溶于鐵素體內(nèi)使鋼的強度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮(zhèn)靜鋼中的含硅量通常在0.1%0.37%，沸騰鋼中只含有0.03%0.07%。由于鋼中硅含量一般不超過0.5%，對鋼性能影響不大。3.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0.500.60%，硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。4.在調(diào)質(zhì)結構鋼中加入1.01.2%的硅，強度可提高1520%。硅和鉬、鎢、鉻等結合，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，具有極高的導磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。5

7、.硅量增加，會降低鋼的焊接性能。6.提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。7.硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比，這是一般彈簧鋼。8.耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分數(shù)為1520的高硅鑄鐵，是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時，表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。2.3. Mn元素1.能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性能和其它的物理性能2.錳是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。由于錳可以與硫形成高熔點(1600)的MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能

8、夠與鋼中的FeO成為MnO進入爐渣，從而改善鋼的品質(zhì)，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認為，鋼中含錳量在0.5%0.8%以下時，把錳看成是常存雜質(zhì)。技術條件中規(guī)定，優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼中，正常含錳量是0.5%0.8%；而較高含錳量的結構鋼中，其量可達0.7%1.2%。3.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屈服點高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨

9、機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。4.錳亦為鋼中重要元素，其作用及影響如下:a在適量下，錳量增加可增加鋼之最大強度及硬度。b錳有脫氧及脫疏功效，故錳能發(fā)撣鋼之鍛造性與可塑性。c錳在鋼中含量多，可降低鋼之淬火溫度。d可增進鋼之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性錳鋼為最顯著。5.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屈服點高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量

10、增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。(1)錳提高鋼的淬透性。(2)錳對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度有顯著的作用。(3)錳對鋼的高溫瞬時強度有所提高。錳鋼的主要缺點是含錳較高時，有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；錳有促進晶粒長大的作用，因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上必須注意。這種缺點可用加入細化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服：當錳的質(zhì)量分數(shù)超過1時，會使鋼的焊接性能變壞，錳會使鋼的耐銹蝕性能降低。6.降低鋼的下臨界點，增加奧氏體冷卻時的過冷度，細化珠光體組織以改善其力學性能，為低合金鋼的重要合金元素，能明顯提高鋼的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利傾向。7.錳的有益作用是：高的強度和耐磨性)

11、，淬透、滲碳、冷工硬化。14%(高耐磨鋼)，1719%(護環(huán)鋼)作為煉鋼的脫氧劑用，因為一般鋼中均含Mn，其量0.7%。Mn和S作用抵消S對鐵的紅脆影響。Mn對各類鋼的作用是：珠光體Mn鋼：可提高其強度和耐磨性，塑性亦不錯。所以它能細化珠光體組織。(對含碳量較高的鋼，Mn，塑性稍有降低。對低碳鋼則含Mn，而韌性。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，擴大相區(qū)得奧氏體。降低淬火時的臨界冷卻速度。降低鋼的臨界點(A1和A3)同碳量碳素鋼低2530，所以可提高鋼的淬透性，淬火時的變形也比較小，因此適于制大截面和復雜的零件。Mn=5%時，Mn降至0。馬氏體Mn鋼：易

12、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。所以加熱過程中極易完全溶入奧氏休中，加之其臨界點又低，所以晶粒極易粗化、極易淬裂，為此應嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間，一般均以油淬或流動空氣中冷卻為宜，只有形狀簡單件才好用水淬。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表面軟點較少，也不改變過分增碳的傾向。(滲碳后的錳鋼，在最后淬火前，應進行一次正火或退火處理，以消除因長時間滲碳造成的心部過熱)。結構鋼：將促使其回火脆性增強。工具鋼：加入約1%Mn，可減少淬火時的體積變形，這對于精密工具和長形工

13、具來說有重要的意義。(如CrMn、CrWMn鋼等)。Mn可改善鋼的焊接性和低溫性能，還可減慢鋼的脫碳作用。Mn量中還可適當改善鋼的切削性能。對某些鋼，Mn的作用可代Ni，能擴大相區(qū)得奧氏體，如模具鋼(增強淬透性)、奧氏體鋼等。高錳鋼對冷工硬化敏感，可提高鋼的強度和耐磨性。(Mn=1014%，而C=11.4%)鉻錳奧氏體鋼的熱強性很好，甚至可超過Cr、Ni鋼，加4%Cr、Ni紅熱耐磨性更好。Mn價廉。2.4. Cr元素1.能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用2.鉻在鋼中的角色多元且重要，它會形成安定而硬的碳化物，而且具抗蝕性，其主要作用有：a增進鋼的硬化能和滲碳作用。b使鋼

14、在高溫畤仍具高強度。c能增加耐磨耗性。d增高鋼之淬火溫度。f能增進鋼的抗腐蝕性。3.鉻在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。(1)鉻可提高鋼的強度和硬度。(2)鉻可提高鋼的高溫機械性能。(3)使鋼具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性(4)阻止石墨化(5)提高淬透性。缺點：鉻是顯著提高鋼的脆性轉變溫度鉻能促進鋼的回火脆性。4.鉻的有益作用：具有許多有價值的性能：高硬度、高強度、屈服點、高的耐磨性而對塑性、韌性影響又不大，高的抗氧化性，耐蝕性，還能提高電阻和導磁率等等。1)Cr是中等碳化物形成元素，在

15、所有各種碳化物中，鉻碳化物是最細小的一種，它可均勻地分布在鋼體積中，所以具有高的強度、硬度、屈服點和高的耐磨性。由于它能使組織細化而又均分布，所以塑性、韌性也好，這對工具鋼尤有價值。2)Cr的碳化物也較難溶解，在短時間加熱下有阻礙晶粒長大作用，長時間滲碳還會粗晶。所以可減小過熱敏感效應。3)Cr可使奧氏體分解速度減緩，降低淬火時的臨界冷卻速度，因而有助于M體形成和提高M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，縮小區(qū)，所以在沒奧氏體化元素存在時，高Cr鋼將呈鐵素體組織。4)Cr與W或Mo結合，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

16、相。5)Cr能大大提高結構鋼的強度和塑性，這種影響在Cr與Ni結合的鋼中尤其顯著。如12CrNi3N等。6)Cr12%時，有好的耐蝕性，再加89%的Ni，耐蝕性更會大大提高。Cr提高耐蝕能力的作用隨含碳量增加而會有所降低，因為Cr與C結合后不起作用。7)Cr2530%時，有好抗氧化性。如Cr=2728%即可作1300的熱電偶溫度計的防護罩，當Cr與Si、Al結合時，甚至Cr相當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結合(1Cr17AL5、Cr13AL4等)及Cr、Ni結合(如Cr15Ni60、Cr20Ni80等)均有很高的電阻。9)Cr能提高鋼

17、的矯頑力和阻止鋼的組織時效，所以Cr鋼用于制造永久磁鐵。10)Cr價較低。11)因為Cr可形成穩(wěn)定的碳化物，減緩碳的擴散和生成緊固的氧化皮膜，所以可降低脫碳作用。12)含Cr2.5%的多元素合金鋼。(18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等)是良好的抗氫蝕鋼。含Cr0.08%這是石墨鋼的要求，所以Cr是阻止石墨化的一種元素。含Cr1.2%低合金高強度鋼(一般Mn鋼和SiMn鋼)。1.2%含Cr=0.51.65%作軸承鋼(C1%)其合金含量低，價廉，而又具有高強度、高耐磨性、良好的耐疲勞性和淬透性，且熱處理也簡便。含Cr=310%的鋼Cr對鋼強度和韌性的影響是Cr2%時逐漸增強到2%時，強化

18、作用最為顯著。但超過此限則會損害其熱強性。310%時最為明顯，當含Cr12%時，則強度又復升高。但是當含Cr量增至3%時，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。當含Cr量增至3%時，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結合可得到很好的紅硬性(620 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、化學工業(yè)(氨合成設備等)。含Cr=1214%的鋼是最典型的不銹鋼(1Cr13

19、4Cr13)它們都有較高的抗蝕力，強度也不錯，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鋼的缺點是有晶間腐蝕，加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%的鋼可作1300的熱電偶

20、溫度計的防護罩。這類鋼是純鐵素體鋼，所以不能通過熱處理改變其組織及性能。且再結晶溫度較低，粗晶作用較強，有高的脆性，所以不能作受振及打擊零件。加入Mo、W、V可適當改變性能。減少Cr含量，加Si量可提高其熱強度如Cr9Si2、Cr10Si2Mo等。加Ni也成，如Cr20Ni14Si、Cr25Ni20、Cr18Ni25Si、Cr14Mn14W、Cr18Ni6Mn5等等。Cr不同于Mn、Ni，它是縮小區(qū)的合金元素。(它同F(xiàn)e都具有體心立方晶格，且自熔點1849至絕對0K，純鉻均為這一晶格不變)，所以隨含Cr量增加Ac3雖也從910開始降低，但其速很慢，而Ac4卻從1400迅速降低，至含鉻達8%時A

21、c3為850已為最低。含Cr再增加，Ac3即迅速上升。當含Cr量達13%時，Ac3與Ac4會合為一點，區(qū)被封閉，所以含Cr13%時變?yōu)榧冭F素體相，不再發(fā)生轉變，用熱處理也不能再改變其晶粒尺寸。即為鐵素體鋼。當Cr量繼續(xù)增加，約在2560%特別是4548%區(qū)域，當溫度低于950時(多在820)慢冷，將會析出一種無磁性脆性組分相。這些在進行二次加熱后將會游離析出，致使得在固溶體中產(chǎn)生巨大體積改變造成頗大應力，故極脆。但在950以下急冷時，相可由于固溶體內(nèi)不析出，影響則較小。相問題：有人指出，當Cr和C含量搭配時，特別在含左右時，將極易生成游離態(tài)的鐵素體即相，它將使鋼的工藝性能和耐熱性降低，所以要很

22、好注意在含Cr=0.11%時，含Cr=10.9%可使相量減至最少。Cr對抗腐性的改善上很有利的，但對抗蠕變的影響則較復雜。因為作耐熱鋼應注意，當含Cr=1%抗蠕變強度最高。含Cr則出現(xiàn)，CrC3三方晶格，至Cr=7%抗蠕強降至最低點，當含Cr增至12%時，Cr23C6將取代Cr7C3，抗蠕強(耐熱性)可有少許提高，添加V、Nb、Ti可得極細彌散相，對抗蠕強(耐熱性)改善極為有利。2.5. Ni元素1.能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力2.鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。

23、但由于鎳是較稀缺的資源，故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。3.鎳在鋼中的影響有:a增進鋼的硬化能。b能降低熱處理時的淬火溫度，因之在處理時變形小。c能增加鋼的韌性。d高鎳合金鋼能耐腐蝕，例如：不銹鋼就含有8%左右的鎳。4. a在適量下，錳量增加可增加鋼之最大強度及硬度。b錳有脫氧及脫疏功效，故錳能發(fā)撣鋼之鍛造性與可塑性。c錳在鋼中含量多，可降低鋼之淬火溫度。d可增進鋼之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性錳鋼為最顯著。5.提高塑性及韌性，(提高低溫韌性更明顯)，改善耐蝕性能，與鉻、鉬聯(lián)合使用，提高熱強性，是熱強鋼及不銹耐酸鋼的主要合金元素之一；6.鎳的有益作用是：高的強度、高的韌性和良好的淬透性

24、、高電阻、高的耐腐蝕性。一方面既強烈提高鋼的強度，另方面又始終使鐵的韌性保持極高的水平。其變脆溫度則極低。(當鎳0.3%時，其變脆溫度即達-100以下，當Ni量增高時，約45%，其變脆溫度競可降至-180。所以能同時提高淬火結構鋼的強度和塑性。含Ni=3.5%，無Cr鋼可空淬，含Ni=8%的Cr鋼在很小冷速下也可轉變?yōu)镸體。Ni的晶格常數(shù)與鐵相近，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。當它同Cr、W或Cr、Mo結合的時候，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

25、疲勞性，工作在冷熱反復。、k高)在不銹鋼中用Ni，是為了使鋼具有均勻的A體組織，以改善耐蝕性。有Ni鋼一般不易過熱，所以它可阻止高溫時晶粒的增長，仍可保持細晶粒組織。含Ni量相當高的鋼，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，與Cr結合作高電阻合金(Cr15Ni60、Cr20Ni80)。 Ni和V一樣，對脫碳過程沒有影響。Ni本身不是有效的抗氧化學元素，所以很少單獨用作不銹鋼的合金元素，但對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，通過固溶強化或沉淀硬化的途徑來解決。 Cr、Ni鋼的焊接性能和低溫性能也

26、不錯。2.6. S元素1、鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性2、硫來源于煉鋼的礦石與燃料焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態(tài)存在于鋼中，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點(985)化合物。而鋼材的熱加工溫度一般在11501200以上，所以當鋼材熱加工時，由于FeS化合物的過早熔化而導致工件開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。含硫量愈高，熱脆現(xiàn)象愈嚴重，故必須對鋼中含硫量進行控制。高級優(yōu)質(zhì)鋼：S0.02%0.03%；優(yōu)質(zhì)鋼：S0.03%0.045%；普通鋼：S0.055%0.7%以下。3、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

27、鍛造和軋制時造成裂紋。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0.080.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。4、硫在鋼中為有害之雜質(zhì)，硫與鐵化合成為FeS，與錳化合成MnS，其結果：a會增加鋼的熱脆性b硫含量0.2%以上，就會嚴重影響鋼的強度和韌性c硫可使鋼強度降低，因此有利於鋼的切削，但除了易切鋼之外，極少利用。5、對焊接性產(chǎn)生不好影響；6、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荷不大而具高表面光潔度的鋼制件(名為快削鋼)。2)某些高速鋼工具鋼進行硫化表面以達到如下目的。7

28、、硫的不良影響是：1)引起熱脆：主要是因易生成(Fe+FeS)易熔共晶體分布于奧氏體晶界所致。2)硫能使結構鋼的塑性銀屏劇降低，使工具鋼的淬裂敏感性增高。8、一般合金鋼中的含S量：1)一般地說，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S0.05%，酸性轉爐冶煉，18MnSi及25MnSi鋼允許含S0.05%).軸承鋼S0.02%優(yōu)質(zhì)碳鋼S0.04%高級優(yōu)質(zhì)鋼S0.03%僅有極個別要求表面很光潔的鋼(如Cr14)有意加進少量的硫(=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)2.7. P元素1、能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下

29、更為嚴重，這種現(xiàn)象叫作冷脆性在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要嚴格控制但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的2、磷是由礦石帶入鋼中的，一般說磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強度、硬度增高，但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時，它使鋼材顯著變脆，這種現(xiàn)象稱冷脆。冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞，含磷愈高，冷脆性愈大，故鋼中對含磷量控制較嚴。高級優(yōu)質(zhì)鋼：P0.025%；優(yōu)質(zhì)鋼：P0.04%；普通鋼：P0.085%。3、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

30、。4、固溶強化及冷作硬化作用很好，與銅聯(lián)合使用，提高低合金高強度鋼的耐大氣腐蝕性能，但降低其冷沖壓性能，與硫、錳聯(lián)合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性；5、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快削鋼，制受荷不大的零件。2)某些高速鋼，工具鋼進行磷化表面處理以達到如下目的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，則在弱中磁場下磷含量高的鋼磁感會提高。而在磁場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。所以硅鋼中有時加磷，但由于它會使硅鋼具冷脆性。所以其量甚微0.15%(如冷軋電機用硅鋼含P=0.070.10%)。4)磷是強化鐵

31、素體作用最強的元素。(P對硅鋼再結晶溫度和晶粒長大的影響將超過同等硅含量作用的45倍。)6、磷的不良影響：1)磷溶于鐵素體中，會使其晶格歪曲，晶粒長大，而且有冷脆性。P0.13%時脆性特甚，P使鋼破斷能轉變溫度增高的作用比碳強約20倍。2)和Mn一樣使鋼晶粒粗化。7、一般合金鋼的磷含量：普通碳鋼P0.055%；軸承鋼P0.027%、P+S0.045%；優(yōu)質(zhì)碳鋼P0.045%，合金鋼P0.15%，P+C0.025%，高級優(yōu)質(zhì)鋼P0.035%2.8. H元素1)H 能提高鋼的磁導率，但也會使矯頑力和鐵損增加(加H后矯頑力可增大0.52倍)。2)H與C作用能生成甲烷(CH4)，所以H 的存在會促進脫

32、碳。氫在固態(tài)鋼中溶解度很小，在鋼水凝固和冷卻過程中，氫會和CO、N2等氣體一起析出，形成皮下氣泡中心縮孔、疏松、造成白點和發(fā)紋。3)H是一般鋼中最有害的元素。因為它是產(chǎn)生鋼中白點的罪魁禍首，實驗知鋼中形成白點的危險含H量為56cm/100g Fe，主要是因為A體可溶H量大，而冷至低溫珠光體則溶解度大大減小，所以當冷卻過快，高壓氫氣來不及析出鋼外，高壓氫的張力與其它諸種應力作用，即可能超過材料的b，因此產(chǎn)生許多微裂，在鋼材的縱向斷面上，呈現(xiàn)出圓形或橢圓形的銀白色斑點稱之為“白點”，實為交錯的細小裂紋。實踐知640650最易使A體轉變?yōu)橹楣怏w，200則最關于鋼中的危險含H量，不同的資料有不同的數(shù)據(jù)

33、。一般白點產(chǎn)生的溫度低于200。2.9. O元素1)殘存于鋼錠中的氧，或擴散到金屬表層的氧，均易使晶界氧化而形成脆性的氧化物夾層，把(A體晶粒隔絕開來。以至在隨后的變形加工中引起晶間裂紋(后者也即常說的過燒)。實踐知，只要鋼中含O量超過0.030.04%，其強度和塑性就明顯下降。2)氧與碳的作用，可能將鋼中碳燒損以至造成脫碳，但是當有過量氧的情況下，則表面脫碳層將被完全燒成氧化皮而反而成了一層保護膜，而使脫碳過程減慢。(此時燒損金屬較多，其作用還要看氧化皮的組織改善性。3)氧會使硅鋼中鐵損增大，磁導率及磁感強度減弱，磁時效作用加劇。4)FeO在高溫時穩(wěn)定，但當溫度降低至560以下時則易分解成F

34、e3O4及-Fe，鋼加熱后在空氣中慢冷則可能出現(xiàn)Fe2O3。(鋼中氧化物塑性差，氧化后則幾乎無塑性)脫氧的任務：根據(jù)具體的鋼種，將鋼中的氧含量降低到所需的水平，以保證鋼水在凝固時得到合理的凝固組織結構；使成品鋼中非金屬夾雜物含量最少，分布合適，形態(tài)適宜，以保證鋼的各項性能指標，得到細晶結構組織。常用的脫氧劑有Fe-Mn，F(xiàn)e-Si，Mn-Si，Ca-Si等合金。2.10. N元素1、鐵素體溶解氮的能力很低。當鋼中溶有過飽和的氮，在放置較長一段時間后或隨后在200300加熱就會發(fā)生氮以氮化物形式的析出，并使鋼的硬度、強度提高，塑性下降，發(fā)生時效。鋼液中加入Al、Ti或V進行固氮處理，使氮固定在A

35、lN、TiN或VN中，可消除時效傾向。2、氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性。(1)氮的有益作用：1)N亦是強烈的A體形成元素，在這點上它與Ni相似，比Ni作用強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，有利代Ni。2)N還可在復雜的A體鋼中借氮化物的析出而產(chǎn)生彌散硬化。因此，可在無顯著成績脆性的情況下提高它的熱強性。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，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

36、體中可促使A體形成，由于相的出現(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對磁鋼的影響較大：如當N溶解在鋼中的固溶體狀態(tài)存在時會使矯頑力稍增而磁導率降低，當形成AlN、FeN等非金屬夾雜影響就加劇。N還是引起硅鋼片磁時效的主要因素之一。一般說一定數(shù)量的夾雜對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。從而使取向合適的晶粒加速成長。N對取向冷軋變壓的質(zhì)量也有很大影響，過多或過少的含N量都不易使N量使冷軋硅鋼片獲得大晶粒和高磁性。適宜的含量是N =0.010.1%或更低至0.001%，但要獲得更好磁性，最好能在熱處理后將冷軋硅鋼片中殘留N除去。6)鋼的表面滲N，可使它得

37、到高的表面硬度(RC70)500600中進行和耐磨性，高的疲勞極限和抗蝕性(600700中進行)。7)鉻錳鋼中加入0.350.45%以上的N即可得單一的A體組織。(2)氮的不良影響：1)它與合金元素生成氮化物是非金屬夾雜，更重要的是降低了合金元素的作用。鋼中氮含量高時，在250-450溫度范圍，其表面發(fā)藍，鋼的強度升高，沖擊韌性降低，稱之為“藍脆”。氮含量增加，鋼的焊接性能變壞。2)含N鋼在退火過程中因氮化物析出而會顯著降低它的塑性。鋼中加入適量的鋁，可生成穩(wěn)定的AlN，能夠壓抑Fe4N生成和析出，不僅改善鋼的時效性，還可以阻止奧氏體晶粒的長大。氮可以作為合金元素起到細化晶粒的作用。在冶煉鉻鋼

38、，鎳鉻系鋼或鉻錳系等高合金鋼時，加入適量的氮，能夠改善塑性和高溫加工性能。3)含N鋼在鍛造過程中N會產(chǎn)生揮發(fā)，所以工業(yè)用鋼中含N成分標準是很難擬訂的。4)由實際表明，在一定含量的Cr，N鋼中，必有一與其相適應的最小Mn含量，如低于這一Mn含量，鋼在凝固時N就會逸出，而成氣孔。例含Cr 15%，N 0.45%，Mn的最小含量為14.515%。(3)一般合金鋼中含N量：1)硅鋼(冷軋)：N=0.010.1%或更低至0.001%2)不銹鉻鋼：N=(1/751/100)Cr%3)氮化鋼：38CrMoAlA、25CrMo2VA等Cr18Mn10Ni5Mo3N鋼其含N0.3%(用于尿素工業(yè))，有鉻錳氮鋼及

39、鉻錳氮鎳鋼等。如Cr17Mn8Ni5N，目前鉻錳氮鋼因為具有良好的耐氧化可抗腐蝕的性能，其它性能需求也不壞，故它用來代替鉻鎳A體鋼而取得相當成效，但無鎳之鉻錳氮鋼，因為錠中容易產(chǎn)生嚴重氣泡而未能多用。注：TiN常呈規(guī)則晶狀，顏色金黃。2.11. V元素1、能細化鋼的晶粒組織，提高鋼的強度，韌性和耐磨性當它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態(tài)存在時，就會降低它的淬透性2、釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。3、釩可以無限量固溶入鐵中，并阻止奧氏體鐵晶粒的成長，釩在鋼中有脫酸除氧之能力，故

40、含釩之鋼其斷面結晶密實，此外釩的作用還有：a能提高淬火溫度。b改善硬化能，高溫淬火加熱時，能防止其晶粒生長。c有助於鋼之結晶組織細微化。4、固溶于奧氏體中可提高鋼的淬透性，但化合狀態(tài)存在的釩，會降低鋼的淬透性，增加鋼的回火穩(wěn)定性，并有很強的二次硬化作用，固溶于鐵素體中有極強的固溶強化作用。細化晶粒以提高低溫沖擊韌性，碳化釩是最硬耐磨性最好的金屬碳化物，明顯提高工具鋼的壽命，提高鋼的蠕變和持久強度，釩、碳含量比超過5.7時，可大大提高鋼抗高溫高壓氫腐蝕的能力，但會稍微降低高溫抗氧化性；(1)釩的良好作用是：1)細化晶粒作用強，可提高鋼的強度和韌性，減小過熱敏感性，提高熱穩(wěn)定性。2)提高M體的回火

41、穩(wěn)定性。它對淬火鋼硬度的影響，與溫度有關：在正常淬火溫度下(稍高于AC3點時)。因為V與C化合成VC而降低了固溶體的合金度，所以硬度降低，當淬火溫度提高至超過AC3點很多時(且有較長保溫時間)，則VC都轉進固溶體，所以硬度可提高。一般地說V對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強度，韌性不變低。3)V與O、N都有很大的親和力，亦是強碳化物元素。一般VC的彌散度很高，且極穩(wěn)定。所以它既利脫氧、脫氣得到致密細晶組織，提高塑性、韌性及高強度，其沖擊性能和疲勞強度都較無V鋼高，在高溫及低溫(0)均有高強度、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

42、到VC溶解溫度后即會引起鋼晶強烈長大。4)由于V可提高鋼的高溫蠕變能，所以是熱強鋼合金元素之一。5)由于V鋼表面內(nèi)部均有細晶組織，所以對滲碳有利，可延長滲碳進行時間，無須進行二次淬火，一次即可直接淬至要求性能。6)V對結構鋼機械性能的影響尚無定論。(2)釩的不良影響：1)V無減低回火脆性的作用，因為V可提高回火穩(wěn)定性，可細化晶粒，所以當V量不高時，也可適當提高韌性，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0.05%時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，V會使HB，所以一般含V1%(因為不溶入固溶體)。(3)一般鋼中的含V量：合金結構鋼：V=0.070.

43、35(例20MnV、10CrV、45CrV、12CrMoV、25Cr2Mo1VA等)在合金結構鋼中，由于含V0.3%時將使回火脆性傾向急，則增大而少用。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性，但V的時效脆性使含其量不宜過高。高速鋼：V=0.12.6 最近在研究增至5%，主要因為它能提高工具的熱強度，特別是可提高它的切削性能(對切削高硬度材料亦很有利)所以加得多，但其量達一定值后，性能再增就不顯著了。2.12. B元素(1)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，

44、此時對其它性能等無影響或影響甚小。這在一定程度上可代替Ni(Cr、Mo)2)硼對鋼的淬裂敏感性影響很小。3)結構鋼中的硼會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，表面碳濃度不易過度增大。所以可得到高強度和疲勞強度，滲碳后可直接淬火，對缺口敏感性也很小。滲碳硼鋼以含C1%為宜。5)中碳硼鋼在調(diào)質(zhì)后有良好的綜合機械性能。(其回火穩(wěn)定性，回火脆性、疲勞極限與強度、硬度的關系等基本上同無硼鋼)。6)硼鋼的熱加工性能良好，同一般合金結構鋼。7)硼溶于固溶體，晶格變大，使強度提高，晶界中硼有阻止再結晶擴散作用，所以可增加鋼的熱強性。(2)硼的不良影響

45、：1)含B量超過0.007%時，容易引起脆性(有說珠光體為此值，其它類鋼可多些)。2)會降低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心部易生針狀鐵素體而影響機械性能。4)硼與O、N親和力很強，易生非金屬夾雜，且因此應多加硼量。為克服此缺陷可于冶煉時加0.10.12%Al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%，目前僅合金結構鋼中有硼，國外硼鋼品種較多，但其含量均不超過0.005%，否則淬透性反而變劣。2.13. Ti元素1、能細化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強度和韌性在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)

46、象2、鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當?shù)拟?，可避免晶間腐蝕。3、鈦在鋼中易與碳形成碳化物TiC，其他特性：a鈦在不銹鋼中，可以防止高溫時鉻量的局部減少，維持其防蝕的能力b可以防止合金鋼由高溫徐冷時的脆化現(xiàn)象。4、固溶強化作用強，但降低固溶體的韌性，固溶于奧氏體中提高鋼的淬透性，但化合鈦卻降低鋼的淬透性。改善回火穩(wěn)定性，并有二次硬化作用，提高耐熱鋼的抗氧化性和熱強性，如蠕變和持久強度，且改善鋼的焊接性；(1)鈦的有益作用是：1)能形成很強固的TiC，可穩(wěn)定到1300，有此穩(wěn)定到高溫的高度分散的TiC質(zhì)點

47、，所以可細化晶粒，降低鋼的過熱傾向性。2)能防止產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象，實踐知：當Ti：C=5(一般C=0.03)時，效果最佳。當Ti：C=3，抗蠕變強度最高。滿足上條件時的鋼，因為所有的游離碳都被結合成了強固TiC，所以在加熱過程中就不會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極而被腐蝕。晶間腐蝕的程度將隨含碳量增加而加強。(粗晶亦易蝕)3)鈦鋼易產(chǎn)生時效硬化，含鈦量超過2%的低碳合金，其時效硬化就尤其明顯。4)鈦可改善不銹鋼的焊接性能。5)Ti是強烈的鐵素體形成元素。0.65%Ti

48、就能使區(qū)完全封閉。它又是強碳化物形成元素。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，不易分離浮出應一致，在防止造成缺陷應注意?？稍谝睙挄r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。因為TiC非常穩(wěn)定，甚至加熱到1300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，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%)就易生成鐵素體相或其它脆性相而使韌性

49、降低。5)銅V一樣，含Ti達0.05%時就將使硅鋼矯頑力降低，這可能是脫氧的作用，它對硅鋼還會促進其二次再結晶，這倒可得粗晶而改善磁性。(3)一般鋼中的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)合金結構鋼中有鉻錳鈦鋼、不銹鋼和耐熱鋼中也含Ti，一般為0.06%2%。2.14. Mo元素(1)鉬的良好作用是1)細化晶粒的作用比W更強，所以可降低鋼的過熱傾向性，提高強度、硬度、熱穩(wěn)定性。2)Mo在鋼中會使鍛件b、s、HB，而使、k。提高M體回火穩(wěn)定性，與Cr、Ni結合可大大提高淬透性，可細化晶粒，提高韌性，使鍛造加工容易。3)降低回火脆性，對某些結構鋼可消滅

50、回火脆性(如24CrMoV5)，所以可提高強度而塑性并不降低，鉬可提高鋼的沖擊韌性。又一說是合金元素(包括Mo在內(nèi))均只有抑制回火脆性的作用而不能達到消除回火脆性。Mo的影響是：含量達0.2%即有良好作用。所以普通合金結構鋼含Mo0.250.4%對放置回火脆性溫度范圍550600長期工作的鋼才規(guī)定含Mo為0.50.6%，當含Mo量超過一定值時(對低碳鋼此限為1.0%)，則反而會使高溫回火水冷鋼變脆。Mo鋼長時間回火易變脆。當含P和Mo較高時，即使有Mo或W等也仍不能避免回火脆性產(chǎn)生。附帶說說降低回火脆性的方法(見上段)。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

51、出。高溫也很難向固溶體轉移。6)鉬可代鎢(因為原子量成半關系，所以可用1%Mo代替2%W)。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性，并可單一加進耐熱鋼，其量約0.51%(并獨作合金元素時會使鋼有石墨化傾向)。(2)鉬的不良影響：1)有揮發(fā)性，在加熱時，會生成褐色煙氣(氧化鉬)發(fā)生蒸發(fā)。2)促進脫碳，所以為防止脫碳其淬火溫度應較一般降低1020，阻礙石墨化。3)Mo是鐵素體形成元素，所以為了得到奧氏體，應相應多

52、加Ni、Mn等奧氏體形成元素。否則當Mo含量較多時就易出現(xiàn)鐵素體相或其它脆性相而使韌性降低。4)Mo降低鋼導熱率的作用同W，但Mo可防止過熱。5)Mo鋼比碳鋼變形抗力高。(3)一般合金鋼中的鉬含量：合金結構鋼和工具鋼：Mo=0.150.30% (例5CrNiMo、35CrMo、40CrMnMo、38CrMoAlA等)不銹耐酸鋼：Mo =12.6% (如Cr17Mo2Ti、Cr25MoTi、Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等)耐熱不起皮鋼：Mo =0.41%(16Mo、20CrMo、Cr5Mo、25Cr2Mo1VA、15Cr11MoV等)航空用高溫合金：Mo =0.357% (如901合金=Cr

53、12Ni43Mo6Ti3BMo2Ti)2.15. Al元素(1)Al當鋼中其含量小于35%時，是一有益的元素。其作用是：高的抗氧化性和電阻。作為強烈脫氧劑加進的Al，可生成高度細碎的、超顯微的氧化物，分散于鋼體積中。因而可阻止鋼加熱時的晶粒長大(含Al10%，在加熱1200才有細化作用，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晶的中心，而在鋼冷卻時又對A體分解起促進作用。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，AlN本身在加熱時具有高穩(wěn)定性，與都有利于減弱鋼的過熱傾向。可改善鋼的抗氧化性，鋁是終脫氧劑，生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼時，Al多在0.005%-0.05%，通常為0.01%

54、-0.03%。鋼中鋁的加入量因氧量而異，對高碳鋼應少加些，而低碳鋼則應多加，加入量一般為:0.3-1.0kg/t鋼。能提高鋼的電阻，與Cr共同用于制造高電阻鉻鋁合金：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，會粗晶易脆，所以其量一般不超過5%，個別才有89%。對硅鋼而言，Al可減少鐵心損失，降低磁感強度，與氧結合可減弱磁時效現(xiàn)象，但Al的氧化物會使磁性變壞。Al(0.5%)也會使硅鋼變脆。(2)Al的不良影響促進鋼的石墨化，減少合金相中的碳溶濃度，所以硬度、強度降低。加速脫碳當Al含量增加至35%時，89%將會大大地促進鋼錠的柱

55、狀結晶過程。因此而大大增加鋼的機械熱加工的困難，也使鋼極易脫碳。(其熱加工之所以困難是因為該合金鋼錠具有粗晶結構，且其晶體的解理極弱，所以導熱性低，加熱時容易出現(xiàn)大的溫度差而鍛裂，甚至鋼錠的去皮加工都會使其晶界氧化而破壞。此外，它在800以上的高溫長時間停置也極易變脆。一般合金鋼中含Al量：合金結構鋼： Al=0.41.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA)耐熱不起皮鋼：Al=1.14.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si)電熱合金： Al=3.56.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5)甚至Al8% C

56、r7Al7，考慮電熱合金受荷不大，雖有脆性，仍可使用。5、Al當鋼中其含量小于35%時，是一是：高的抗氧化性和電阻。作為強烈脫氧劑加進的Al，可生成高度細碎的、超顯微有益的元素。其作用的氧化物，分散于鋼體積中。因而可阻止鋼加熱時的晶粒長大(含Al10%，在加熱1200才有細化作用，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晶的中心，而在鋼冷卻時又對A體分解起促進作用。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本身在加熱時具有高穩(wěn)定性，與都有利于減弱鋼的過熱傾向?？筛纳其摰目寡趸?，考慮和，能提高鋼的電阻，與Cr共同用于制造高電阻鉻鋁合金：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，會粗晶易脆，所以其量一般不超過5%，個別才有89%。對硅鋼而言，Al可減少鐵心損失，降低磁感強度，與氧結合可減弱磁時效現(xiàn)象，但Al的氧化物會使磁性變壞。Al(0.5%)也會使硅鋼變脆。6、Al的不良影響促進鋼的石墨化，減少合金相中的碳溶濃度，所以硬度、強度降低。加速脫碳當Al含量增加至35%時，89%將會大大地促進鋼