合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响主要体现在以下几个方面：
1. 提升强度和硬度：合金元素如锰、硅、铬等，能有效增加钢的强度和硬度，使其更具耐磨性和耐久性。
这些元素在钢中以固溶体的形式存在，能提高钢的屈服点和抗拉强度。
2. 改善韧性：某些合金元素如钒、钛等，能细化钢的组织结构，从而提升其韧性。
它们在钢中形成碳化物，这些碳化物能有效地阻止裂纹扩展，从而增加钢的断裂抗力。
3. 改善工艺性能：合金元素可以改变钢的加工性能，例如改善铸造性能、焊接性能和切削性能等。
例如，磷可以提高钢的流动性，但过高的磷含量会导致钢的冷脆性增加。
4. 抗腐蚀性：合金元素如铬、镍等可以增加钢的抗腐蚀性。
它们在钢表面形成一层致密的氧化膜，能有效阻止进一步的氧化腐蚀。
5. 热处理性能：合金元素可以改变钢在热处理过程中的反应速度和效果。
例如，硅、锰等元素可以加速奥氏体化和冷却速度，而钛、钒等元素则可以减缓奥氏体化和冷却速度。
6. 改善磁性：一些合金元素如钴、铁等可以改变钢的磁性。
这些元素在钢中能影响铁磁畴的取向，从而改变其磁性能。
7. 降低导电性：合金元素如铜、镍等可以增加钢的导电性。
它们在钢中形成电子散射中心，增加电子的散射几率，降低电导率。
综上所述，合金元素对钢的影响是多方面的，可以根据实际需求选择添加合适的合金元素来优化钢的性能。
但需要注意的是，添加合金元素时需控制适当的比例，否则可能会产生反效果。
各种合金元素对钢性能的影响
各种合金元素对钢性能的影响1、Al（1）Al当钢中其含量小于3～5%时，是一有益的元素。
其作用是：高的抗氧化性和电阻。
①作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中。
因而可阻止钢加热时的晶粒长大（含Al＜10%，在加热＜1200℃才有细化作用，否则其作用甚小）和改善钢的淬透性。
所以这些氧化物成为结晶的中心，而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。
作为合金元素，有助于钢的氮化，因而可提高钢的热稳定性。
所以AlN 本身在加热时具有高稳定性，①与②都有利于减弱钢的过热倾向。
③可改善钢的抗氧化性，考虑②和③，④能提高钢的电阻，与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金：如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr25Al5。
Al使电阻增高的程度比Cr还高的多。
在Cr钢中加Al，会粗晶易脆，所以其量一般不超过5%，个别才有8～9%。
⑤对硅钢而言，Al可减少α铁心损失，降低磁感强度，与氧结合可减弱磁时效现象，但Al的氧化物会使磁性变坏。
Al（＞0.5%）也会使硅钢变脆。
（2）Al的不良影响①促进钢的石墨化，减少合金相中的碳溶浓度，所以硬度、强度降低。
②加速脱碳当Al含量增加至3～5%时，8～9%将会大大地促进钢锭的柱状结晶过程。
因此而大大增加钢的机械热加工的困难，也使钢极易脱碳。
（其热加工之所以困难是因为该合金钢锭具有粗晶结构，且其晶体的解理极弱，所以导热性低，加热时容易出现大的温度差而锻裂，甚至钢锭的去皮加工都会使其晶界氧化而破坏。
此外，它在800℃以上的高温长时间停臵也极易变脆。
一般合金钢中含Al量：合金结构钢：Al=0.4～1.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等)耐热不起皮钢：Al=1.1～4.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si等)电热合金： Al=3.5～6.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5等)甚至Al=8% Cr7Al7：考虑电热合金受荷不大，虽有脆性，仍可使用。
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响钢是一种由铁和碳组成的合金材料，但是通过添加其他合金元素可以显著改善钢的性能。
在这篇文章中，我们将讨论一些常见的合金元素对钢的影响。
1.碳（C）：碳是钢中最常见的合金元素之一、通过控制钢中的碳含量，可以调节钢的硬度、强度和耐磨性。
高碳钢具有更高的硬度和强度，但其韧性较差，容易产生脆性断裂。
低碳钢则具有较高的韧性，但其硬度和强度相对较低。
2.锰（Mn）：锰是一种常见的合金元素，在钢中的添加可以提高强度、韧性和耐磨性。
锰还有助于抑制脆性相的形成，提高钢的可焊性和可加工性。
锰含量通常在0.5%到2%之间。
3.硅（Si）：硅是一种常见的合金元素，在钢中的添加可以提高硬度、强度和耐磨性。
硅还有助于抑制钢的氧化过程，并提高钢的耐蚀性。
硅含量通常在0.2%到2%之间。
4.磷（P）：磷是一种常见的合金元素，但钢中的磷含量通常被控制在很低的水平，因为高磷含量会降低钢的可焊性和韧性。
然而，适量的磷可以提高钢的强度和耐磨性。
6.铬（Cr）：铬是一种常见的合金元素，在不锈钢中的添加可以提高钢材的抗腐蚀性能。
铬与钢中的铁形成一种稳定的氧化层，防止钢材氧化和腐蚀。
铬含量通常为12%到20%。
7.镍（Ni）：镍是一种常见的合金元素，其添加可以提高钢的强度和耐腐蚀性。
镍还可以提高钢的可塑性和可焊性。
在不锈钢中，镍的含量通常在8%到12%之间。
8.钼（Mo）：钼是一种常见的合金元素，在高温和高强度应用中添加可提高钢的硬度、强度和耐热性。
钼还可以提高钢的抗腐蚀性能和可焊性。
钼的含量通常在0.2%到5%之间。
9.钛（Ti）：钛是一种轻量化合金元素，在钢中的添加可以提高钢的强度和耐蚀性。
钛还可以提高钢的可焊性和可塑性。
10.铜（Cu）：铜是一种常见的合金元素，在钢中的添加可以提高钢的强度、耐腐蚀性和抗磨损性。
铜还可以提高钢的导电性和导热性。
综上所述，合金元素对钢的影响非常重要。
通过选择合适的合金元素和合适的含量，可以显著改善钢材的性能，使其满足不同应用的要求。
合金元素对不锈钢性能的影响
合金元素对不锈钢性能的影响不锈钢是一种具有耐腐蚀性的合金钢，在制造工业中广泛应用。
适当调整不锈钢中的合金元素含量可以改变不锈钢的性能，下面将对几种常见的合金元素对不锈钢性能的影响进行详细阐述。
1.铬（Cr）：铬是不锈钢中最主要的合金元素，能够形成一层致密的氧化铬膜，阻隔了氧气与金属表面的接触，从而提供了不锈钢的耐腐蚀性。
在一般的不锈钢中，铬的含量大约在10-30%之间。
2.镍（Ni）：镍可以提高不锈钢的强度、塑性和耐腐蚀性。
镍还能够提高不锈钢的抗氧化性能，在高温环境下不易失去光泽和变色。
此外，镍还能够提高不锈钢的焊接性能。
在不锈钢中，镍的含量通常在8-20%之间。
3.钼（Mo）：钼能够增加不锈钢的耐腐蚀性能特别是对于硫酸、硝酸和盐酸等强酸。
钼还能够提高不锈钢在高温下的力学性能和抗蠕变性能。
通常情况下，不锈钢中的钼含量在2-3%之间。
4.锰（Mn）：锰可以提高不锈钢的硬度和强度，并有利于钢的淬火性能。
此外，锰还能改善不锈钢的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
在不锈钢中，锰的含量一般在1-2%之间。
5.钛（Ti）：钛能够阻止不锈钢在高温下的晶粒长大，提高不锈钢的耐腐蚀性能、焊接性能和高温强度。
钛的含量一般在0.5-1.5%之间。
综上所述，合金元素对不锈钢性能的影响是多样的。
铬是最关键的合金元素，确定了不锈钢的耐腐蚀性能；镍和钼能够提高不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能；锰可以改善不锈钢的淬火性能和抗氧化性能；钛则能够提高不锈钢的高温性能。
合理调整不锈钢中合金元素的含量，可以根据具体的应用需求，改变不锈钢的性能，使其更适合各种工业领域的使用。
合金元素对钢的影响
9.钨W:熔点33800C,可改善钢的强度,增加淬硬性,提高 切削工具刃口的寿命和耐热值，常用于高速工具钢 中. 10.钴Co:熔点14920C,增加钢的强度和淬硬性,用于高 速工具钢和磁钢,作用类似于镍.主要用于高速,耐热 钢,制造工具的端部. 11.铝Al:熔点6580C,与硅作用相同,使碳偏析成石墨状, 增加含量可使钢的晶料变粗,作为合金元素能改善钢 的耐磨性和防止氧化的功能.
12.钛Ti:熔点17270C,钛是非常硬的物质,在奥氏体,耐腐 蚀的钢中是重要的稳定的合金元素. 13.铜Cu:熔点10840C增加钢的强度和屈服极限,但影响 钢的弹性,对焊接无影响.加少量的铜能增加防锈性能 .
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1，合金元素对钢的性能影响
1.磷P:熔点440C,对钢有害,高级钢中磷含量最高控制 在0.03～0.05%之间,但易切钢中可达到0.06～ 0.15%. 2.硫S:熔点1180C,使钢变脆,危害大,钢中磷含量最高 控制在0.025～0.035%之间,但易切钢中可达到 0.08～0.3%. 3.锰Mn:熔点12210C,提高钢的强度,略微降低其弹性 ,可改善钢的可煅性和焊接性能.含锰量增加能增加 钢的淬硬深度和耐腐蚀性.含量较高时钢的耐磨性 较好.
4.硅Si:含硅量超过0.5-0.6%时定为硅钢系列, 熔点14140C, 提高铸钢的机械性能和紧密 程度,对其弹性影响很小, 含量增加能提高 钢的抗张强度.含量过高会使钢的晶粒变粗 . 5.铬Cr:熔点19200C, 含量增加能提高钢的强 度略微降低弹性,对耐热和防止氧化有较好 的效果.含量高会使钢耐腐蚀和耐磨.增加 铬的含量会影响钢的焊接性能. 6.镍Ni:熔点14530C,增加钢的强度不如硅,锰, 但能保证良好的淬透性,特别是钢中含有铬 时.铬镍钢不锈,耐热和防止氧化.镍不妨害 焊接性能,特别适用于奥氏体钢,耐腐蚀和 防止氧化的钢,适用于表面硬化和通过热处 理提高韧性的钢.
合金元素对钢的性能影响
合金元素对钢的性能影响合金是由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的材料。
将合金元素添加到钢中可以改变钢的性能。
这种改变可能包括增加钢的强度、硬度、耐腐蚀性能、热处理性能等。
本文将详细探讨合金元素对钢的主要性能影响。
一、合金元素对钢的强度和硬度的影响1.铬(Cr)：铬是一种常用的合金元素。
它可以提高钢的硬度和耐高温性能。
铬在钢中形成稳定的氧化层，可以防止钢发生锈蚀。
此外，铬还可以提高钢的强度，使其更难弯曲和变形。
2.锰(Mn)：锰是一种常见的合金元素。
它可以提高钢的强度、硬度和耐磨性能。
特别是在高温下，锰可以提高钢的硬度和强度，使其具有更好的耐磨性能。
3.钼(Mo)：钼是一种重要的强化元素。
它可以提高钢的强度、韧性和耐热性能。
钼可以在钢中形成硬质的碳化物，使钢具有更好的耐磨性和抗冲击性。
此外，钼还可以提高钢的耐高温性能。
4.钛(Ti)和铌(Nb)：钛和铌是常用的微合金元素。
它们可以提高钢的强度和硬度，同时也可以细化钢中的晶粒。
这些微合金元素还可以提高钢的高温强度和阻止钢的再结晶。
二、合金元素对钢的耐腐蚀性能的影响1.铬(Cr)：铬是一种重要的防腐蚀元素。
它可以在钢的表面形成稳定的铬氧化层，防止钢被氧化和锈蚀。
铬还可以提高钢的耐腐蚀性能，使钢适用于潮湿和腐蚀性环境。
2.镍(Ni)：镍也是一种常用的防腐蚀元素。
它可以提高钢的耐酸性和耐碱性，因为镍本身具有优异的化学稳定性。
镍还可以改善钢的韧性和抗磨性能。
3.铜(Cu)：铜可以提高钢的抗腐蚀性能。
它可以形成一层稳定的氧化膜，保护钢表面不受腐蚀。
此外，铜还可以提高钢的韧性和耐磨性能。
三、合金元素对钢的热处理性能的影响1.钼(Mo)：钼可以提高钢的热处理稳定性。
钼的加入可以使钢的晶界更加稳定，抑制晶粒长大，提高钢的热稳定性和热处理硬化能力。
2.钛(Ti)和铌(Nb)：钛和铌是常用的微合金元素，可以提高钢的热稳定性和抗热衰退性能。
它们可以在钢中形成稳定的碳化物，细化晶粒并防止晶粒长大。
各种合金元素对钢性能的影响
各种合金元素对钢性能的影响合金化是通过向钢中添加不同的金属元素来改变钢的性能。
下面将介绍18种常见的合金元素对钢的性能的影响。
1.碳(C)：碳是钢中最主要的合金元素之一，它能提高钢的硬度和强度。
2.硅(Si)：硅的加入可以提高钢的耐高温性能和氧化抵抗能力。
3.锰(Mn)：锰的加入可以提高钢的硬度、韧性和耐磨性。
4.磷(P)：磷的加入可以增加钢的冷脆性，但适量的磷可以提高钢的强度和硬度。
5.硫(S)：硫的加入可以提高切削性能和加工性能，但会降低钢的韧性。
6.铬(Cr)：铬的加入可以提高钢的抗热腐蚀性能和抗氧化能力。
7.镍(Ni)：镍的加入可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。
8.钼(Mo)：钼的加入可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。
9.钒(V)：钒的加入可以提高钢的强度、耐磨性和抗冲击性。
10.钛(Ti)：钛的加入可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。
11.铝(Al)：铝的加入可以提高钢的强度、硬度和抗腐蚀性能。
12.铜(Cu)：铜的加入可以提高钢的强度、硬度和导热性能。
13.铌(Nb)：铌的加入可以提高钢的强度、耐磨性和抗腐蚀性能。
14.稀土元素(RE)：稀土元素的加入可以改善钢的热处理性能和强度。
15.钒(V)：铌的加入可以增加钢的硬度、强度和韧性。
16.硼(B)：硼的加入可以提高钢的韧性、强度和耐磨性。
17.锡(Sn)：锡的加入可以提高钢的耐腐蚀性和强度。
18.磷(P)：磷的加入可以增加钢的脆性和韧性。
这些合金元素的加入可以根据特定的要求来调整钢的性能，例如提高强度、硬度、韧性、耐腐蚀性能、磨损性能和抗冲击性等。
然而，合金化也会引入一些问题，例如增加成本、降低可焊性和提高加工难度等。
因此，在设计和选择合金钢时需要综合考虑各种因素。
合金元素在钢中的作用
合金元素在钢中的作用合金元素是指在钢中加入的其他金属或非金属元素，它们与铁元素和碳元素相互作用，从而改变钢的性能和性质。
合金元素的添加可以提高钢的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，使钢具有更优异的性能，满足不同的使用要求。
以下是合金元素在钢中的一些常见作用：1.碳（C）：是钢中最主要的合金元素之一，加入合适的碳量可以提高钢的硬度和强度。
碳元素可以通过固溶强化的方式使钢的晶粒细化，从而提高钢的强度和硬度。
但是过高的碳含量会降低钢的塑性和耐热性。
2.硅（Si）：是一种强化和脱氧元素，常用于高碳钢和合金钢中。
硅可以增加钢的强度、硬度和耐磨性，促使钢的晶粒细化。
同时，硅还可以与氧结合，形成氧化物，从而脱除钢中的氧气。
3.锰（Mn）：是一种强化元素，常用于普通碳钢和低合金钢中。
与铁和碳相结合，形成硬化相，提高钢的硬度和强度。
锰还可以提高钢的韧性和抗冲击性，减少钢的冷脆性。
4.磷（P）：是一种脆化元素，过量磷会降低钢的塑性和韧性。
但适量的磷可以起到强化钢的作用，提高钢的硬度和强度。
5.硫（S）：是一种脆化元素，过量的硫会降低钢的韧性。
然而，适量的硫可以改善钢的切削加工性能，提高切削刃的寿命。
6.铬（Cr）：是一种耐腐蚀元素，主要用于不锈钢和耐热钢中。
铬与钢中的铁形成铬化铁，并形成致密的氧化铬膜，从而防止氧气和水的侵蚀，提高钢的耐腐蚀性。
7.镍（Ni）：是一种耐腐蚀和耐热元素，常用于不锈钢和耐热钢中。
镍可以改善钢的塑性、韧性和韧齿性，提高钢的耐腐蚀性和耐热性。
8.钼（Mo）：是一种强化元素，用于合金钢和高速钢中。
钼可以提高钢的强度、硬度和耐磨性，同时还能提高钢的耐热性和抗腐蚀性。
9.钒（V）：是一种强化元素，广泛应用于合金钢和高速钢中。
钒可以提高钢的强度、硬度和耐磨性，同时还能提高钢的耐高温性能。
10.铌（Nb）：是一种强化和固溶强化元素，常用于低合金钢和高强度钢中。
铌可以提高钢的强度和硬度，还能改善钢的焊接性能和耐腐蚀性。
合金元素对钢的影响和作用
合金元素对钢的影响和作用钢是由铁与一定量的碳组成的一种合金，它通过合金化的方法加入其他元素来改变其性能和结构。
合金元素对钢的影响和作用主要体现在以下几个方面：1.增强钢的硬度和强度：合金元素通过形成固溶体、细化晶粒和形成弥散的硬质相等方式，可以显著提高钢的硬度和强度。
其中，铬、钼、钒、钨等元素能够形成固溶体并加强晶体上的固溶体强化效应；而锰、镍等元素则能够细化晶粒；添加碳可以增加钢的淬透性，从而提高钢的硬度和强度。
2.提高钢的耐腐蚀性：合金元素可以改善钢的耐腐蚀性能。
例如，添加铬可以形成致密的氧化膜，抵御大气、水等介质中的腐蚀；添加镍能够提高钢的耐酸性和抗氢脆性；添加钼可以提高钢的抗氯离子腐蚀性能等。
3.提高钢的热强度和耐热性：合金元素可以提高钢的抗高温氧化和热加工性能。
例如，添加铬、铝等元素可以形成致密的氧化膜，提高钢的耐高温氧化能力；添加钨、钼等元素能够提高钢的耐高温强度和耐热疲劳性能。
4.改善钢的冷热加工性能：添加适量的合金元素可以改善钢的冷热加工性能。
例如，添加铌、钒等元素可以细化晶粒，改善钢的冷加工硬化性能；添加锰、铬等元素可以降低冷脆性，增加钢的冷加工塑性等。
5.调整钢的组织和相变温度：合金元素还能够调整钢的组织和相变温度。
例如，添加铌、钒等元素可以提高钢的相变温度，防止低温组织相变；添加碳可以调整钢的组织结构，使其形成马氏体、贝氏体、奥氏体等不同的组织结构。
6.改善钢的磁性能：添加合适的合金元素可以改善钢的磁性能。
例如，添加铁、镍等元素可以提高钢的磁导率和饱和磁感应强度，从而改善钢的磁性能。
7.提高钢的耐磨性和耐磨损性：合金元素可以提高钢的耐磨性和耐磨损性。
例如，添加硼、钛等元素可以形成高硬度的碳化物，从而显著提高钢的耐磨性；添加铬、钼等元素可以提高钢的抗磨损性能。
总之，合金元素对钢的影响和作用是多方面的，可以显著提高钢的强度、硬度、耐腐蚀性、耐热性、冷热加工性能、组织和相变温度、磁性能、耐磨性和耐磨损性等。
§5—1合金元素在钢中的主要作用
§5—1合金元素在钢中的主要作用
1、促进钢的淬火性能：钢中的淬火性能是指钢在加热和冷却过程中的组织性能。
合金元素的存在有助于提高钢的淬火性能，使钢在冷却过程中有助于形成好的晶体结构。
2、提高钢的硬度：合金元素加入钢中有助于提高钢的屈服强度、抗拉强度和硬度，硬度在一定程度上取决于合金元素的类别和数量。
3、增加钢的韧性：经过合金元素处理后，钢的抗屈服性可进一步提高，同时也提高了钢的韧性，韧性指的是钢材在沿着其中一方向的钢材断裂时，它所承受的变形能力，也就是钢材在拉伸时断裂前所耗费的能量。
4、改善钢的耐腐蚀性能：合金元素加入钢中可以改善钢的耐腐蚀性能，使钢在高温、腐蚀性环境中能更好地保持完好的外观，同时也增加了钢的耐磨性。
5、提升钢的强度：合金元素加入钢中有助于提高钢的强度。
合金元素例如铬、锰等可以在钢中形成一种稳定的均质化套结构，使钢的强度提高。
6、增加钢的热稳定性：加入合金元素可以提高钢的热稳定性，使钢能够耐受更高温度的处理，同时还可以改善晶粒细化。
7、改善钢的焊接性能：合金元素可以改善钢的焊接性能。
各种合金元素在钢中的作用
各种合金元素在钢中的作用钢是一种合金，主要由铁和碳组成，但它可以添加大量其他合金元素来改变其性能和特性。
各种合金元素的加入可以影响钢的强度、硬度、延展性、耐蚀性、耐磨性、热稳定性等方面。
以下是一些常见合金元素在钢中的作用：1.碳（C）：碳是钢中最常见的合金元素之一、它可以增加钢的硬度和强度，使其适用于制作刀具、机械零部件和结构材料。
高碳钢通常具有优异的切削性能，但其耐腐蚀性较差。
2.锰（Mn）：锰是一种强化元素，可以通过形成固溶体或精细分散的化合物来提高钢的硬度和强度。
锰还可以改善钢的韧性和耐磨性，并促进晶界清洁。
锰在高碳钢和耐磨钢中的含量通常较高。
3.硅（Si）：硅可以提高钢的强度和硬度，并降低磁性。
硅还可以提高钢的耐热性和抗腐蚀性。
高硅钢常用于电动机和变压器的铁芯。
4.铬（Cr）：铬是一种常用的合金元素，可以使钢具有优异的耐蚀性。
它在钢中形成一层致密的氧化铬表面层，称为铬化合物。
这层表面层可以防止钢的进一步腐蚀，并提高其耐磨性。
铬还可以提高钢的高温强度和耐腐蚀性。
不锈钢中的铬含量通常较高，以增加其抵抗腐蚀的能力。
5.钼（Mo）：钼可以显著提高钢的强度、硬度、韧性和耐磨性。
它还可以提高钢的耐腐蚀性和高温性能。
钼常用于制造高速切削工具钢、不锈钢和耐火材料。
6.镍（Ni）：镍可以提高钢的强度和韧性，并改善其耐腐蚀性。
镍对低温性能和抗蠕变性能也有积极影响。
镍合金钢被广泛用于制造高温压力容器、船舶构件和化学设备。
7.钼（Mo）：钼可以显著提高钢的强度、硬度、韧性和耐磨性。
它还可以提高钢的耐腐蚀性和高温性能。
钼常用于制造高速切削工具钢、不锈钢和耐火材料。
8.钛（Ti）：钛可以提高钢的强度和耐蚀性。
添加钛可以在晶界处形成碳化物，从而提高钢的硬度和耐磨性。
钛还可以降低钢的热处理敏感性。
9.铌（Nb）：铌可以改善钢的高温强度和耐热性。
它可以与碳结合形成稳定的碳化物，并提高钢的强度和耐磨性。
铌钢适用于高温和高压工作条件下的应用。
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响钢是一种由铁和碳组成的合金材料，常用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
除了碳以外，合金元素可以通过添加的方式对钢的性能进行调节，以满足不同的使用要求。
以下是合金元素对钢的一些主要影响。
1.硅（Si）硅是一种常见的合金元素，可改善钢的润湿性和热处理性能。
添加适量的硅可以减少钢液在浇注过程中的气孔和缩松缺陷。
此外，硅还可以提高钢的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。
例如，不锈钢中的硅可以提高钢的耐酸性能。
2.锰（Mn）锰是一种常用的合金元素，可提高钢的硬度和强度。
适量的锰可以增加钢的韧性和冷加工性能。
锰还能够提高钢的抗腐蚀性能和抗疲劳性能，同时减少钢材在热处理过程中的变形和开裂问题。
3.硒（Se）硒是一种稀有的合金元素，可以提高铸造钢的强度和韧性。
适量的硒可以改善钢的发红敏感性，防止钢在热处理过程中产生氧化和开裂问题。
4.镍（Ni）镍是一种典型的合金元素，常用于制造耐高温材料，例如高温合金和耐热钢。
添加镍可以大幅度提高钢的抗腐蚀性能，尤其是对于抵抗硫酸腐蚀和海水腐蚀的能力。
此外，镍还能够改善钢的延展性和冷加工性能。
5.钼（Mo）钼是一种特殊的合金元素，可提高钢的硬度、强度和耐热性能。
添加适量的钼可以提高钢的耐高温性能和耐蚀性能，例如在制造高温合金和不锈钢中广泛使用。
6.铝（Al）铝是一种常见的合金元素，可以调节钢的微观结构和物理性能。
添加适量的铝可以减少钢中的热处理变形和开裂问题，提高钢的抗腐蚀性能和焊接性能。
铝还可以提高钢的强度和韧性，同时降低钢的密度。
7.硼（B）硼是一种特殊的合金元素，通过形成硼化物的方式，可以提高钢的硬度和热处理性能。
添加适量的硼可以提高钢的切削性能和耐磨性能，使其适用于制造工具钢和切削工具。
除了上述几种常见的合金元素，还有其他一些合金元素如钒、钨、铬、铌等都可以对钢的性能产生重要影响。
选择合适的合金元素以及添加的含量，能够使钢材更好地适应不同的使用环境和要求。
然而，合金元素的添加也需要考虑其对钢的成本、焊接性能和加工性能的影响，以及可能引起的其他问题，如氧化、变色等。
合金元素对钢的性能影响
合金元素对钢的影响合金元素在钢中的存在形式：❖溶入铁素体、奥氏体和马氏体中，以固溶体的溶质形式存在❖形成强化相，如溶入渗碳体形成合金渗碳体，形成特殊碳化物或者金属间化合物❖形成非金属夹杂，如合金元素与O、N、S形成氧化物、氮化物和硫化物有些元素如Pb、Ag等游离态存在。
一、合金元素与铁的相互作用1 扩大奥氏体区的元素（奥氏体形成元素）使A4点上升，A3点下降，导致奥氏体稳定区域扩大❖无限扩大奥氏体区的元素：Ni, Mn, Co❖有限扩大奥氏体区的元素：C, Cu, N2. 缩小奥氏体区的元素（铁素体形成元素）使A4点下降，A3点上升，导致奥氏体稳定区域缩小❖完全封闭奥氏体区的元素：Cr, Ti, V, W, Mo, Al, Si❖缩小奥氏体区，但不使之封闭的元素：B, Nb, Zr二、合金元素与碳的相互作用1. 非碳化物形成元素主要包括：B, N, Ni, Cu, Co, Al, Si等➢它们不能与碳元素形成化合物，但可以固溶于铁中形成固溶体➢这些元素都位于元素周期表中铁元素的右边2. 碳化物形成元素主要包括Ti, Zr, Nb, V, W, Mo, Cr, Mn, Fe➢这些元素都位于元素周期表中铁元素的左边➢它们都可与碳元素形成化合物，但形成的碳化物的性质差别很大➢Fe-C相图是研究钢中相变和对碳钢进行热处理时选择加热温度的依据，因此有必要先了解合金元素对Fe-C相图的影响。
➢钢中有三个基本的相变过程：加热时奥氏体的形成、冷却时过冷奥氏体的分解以及淬火马氏体回火时的转变。
合金元素对钢加热时奥氏体形成过程的影响合金元素对减小奥氏体晶粒长大倾向的作用也各不相同。
Ti、V、Zr、Nb等强碳化物形成元素强烈阻碍奥氏体晶粒长大，细化晶粒。
W、Mo、Cr阻止奥氏体晶粒长大的作用中等。
非碳化物形成元素Ni、Si、Cu、Co等阻止奥氏体晶粒长大的作用轻微。
Mn、P有助于奥氏体晶粒的长大。
合金元素对过冷奥氏体分解过程的影响几乎所有的合金元素（除Co）外都使C－曲线向右移动，即减慢珠光体类型转变产物的形成速度。
合金元素在钢中的作用
1. 合金元素对钢性能的影响钢材中合金元素可以提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等影响材料性能，提高冶金行业资源、能源利用效率，实现节能、环保，促进钢铁行业可持续发展。
主要有以下几个方面：(1)结晶强化。
结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。
它包括：(2)形变强化。
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
(3)固溶强化．通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
(4)相变强化。
合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化。
(5)晶界强化。
晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得，晶界强度显著降低。
因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。
硼对晶界的强化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的晶格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；硼还减缓了合金元素沿晶界的扩散过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。
(6)综合强化。
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，以充分发挥强化能力。
例如：1）固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。
2）结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。
3）马氏体强化+表面形变强化。
对一些承受疲劳载荷的构件，常在调质处理后再进行喷丸或滚压处理。
4）固溶强化+沉淀强化。
对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。
有时还采用硼的强化晶界作用，进一步提高材料的高温强度。
2.合金元素的存在形式根据合金元素与碳的作用不同，可将合金元素分为两大类：碳化物形成元素，它们比Fe具有更强的亲碳能力，在钢中将优先形成碳化物，依其强弱顺序为Zr、等，它们大多是过渡族元素，在周期表上均位Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ti 于Fe的左侧；非碳化物形成元素，主要包括Ni、Si、Co、Al等，他们与碳一般不生成碳化物而固溶于固溶体中，或生成其它化合物如AlN，一般位于周期表的右侧。
钢中加入合金元素的作用
钢中加入合金元素的作用
在钢中加入合金元素可以带来以下几个方面的作用：
1. 提高强度和硬度：合金元素可以通过固溶强化、析出强化等方式提高钢的强度和硬度。
例如，加入碳、锰、铬等元素可以提高钢的硬度和强度。
2. 改善韧性和塑性：适量的合金元素可以改善钢的韧性和塑性，使其在受到外力作用时不易断裂或产生裂纹。
例如，加入镍、钼等元素可以提高钢的韧性。
3. 提高耐腐蚀性：一些合金元素可以提高钢的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
例如，加入铬、镍、钼等元素可以形成不锈钢，提高钢的耐腐蚀性。
4. 改善焊接性能：某些合金元素可以改善钢的焊接性能，使其在焊接过程中不易产生裂纹、气孔等缺陷。
例如，加入钛、钒等元素可以改善钢的焊接性能。
5. 优化热处理性能：合金元素可以影响钢的相变点和晶粒长大行为，从而优化钢的热处理性能。
通过合理选择合金元素，可以使钢在热处理过程中达到预期的组织和性能。
6. 获得特殊性能：不同的合金元素可以赋予钢特殊的性能，如耐磨性、高温强度、磁性等。
例如，加入钨、钴等元素可以提高钢的耐磨性。
总之，在钢中加入合金元素可以显著改善钢的性能，使其适应各种工程应用的需求。
通过合理选择和控制合金元素的种类、含量以及热处理工艺，可以获得具有优异综合性能的合金钢材料。
合金元素对钢的影响和作用
合金元素对钢的影响和作用合金是由两种或以上的金属元素混合而成的物质。
在钢的生产中加入合金元素可以改变钢的性质和性能，增强钢的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
下面将介绍一些常见的合金元素对钢的影响和作用。
1.碳（C）：是钢中最常见的合金元素。
加入适量的碳可以提高钢的硬度和强度，但会降低钢的韧性。
碳还可以加快钢的回火硬化速度，改善钢的切削性能。
2.铬（Cr）：主要用于不锈钢中。
铬可以提高钢的耐腐蚀性能，形成一层致密的氧化铬膜，起到隔绝氧气和水的作用。
当铬含量超过12%时，钢就具有不锈钢的性能。
3.镍（Ni）：加入镍可以提高钢的韧性和强度，并提高钢的耐腐蚀性。
镍还能使钢具有良好的低温韧性，常用于制造低温容器和管道。
4.钼（Mo）：可以提高钢的硬度和强度，抗拉强度和屈服强度增加。
钼还可以提高钢的耐热性，提高钢在高温环境下的稳定性。
5.锰（Mn）：加入锰可以提高钢的硬度和韧性，并使钢能够更好地耐磨。
6.钛（Ti）：可以形成钛碳化物，提高钢的硬度和强度。
钛还可以改善钢的焊接性能和耐腐蚀性。
7.钒（V）：能提高钢的硬度和屈服强度，抑制晶界的生长，提高钢的耐热性和耐磨性。
8.铌（Nb）：加入铌可以提高钢的强度和韧性，改善焊接性能和耐热性。
9.磷（P）和硫（S）：通常被视为有害元素，因为它们会降低钢的韧性和强度。
但是，在一些特殊情况下，可以适量添加磷和硫来提高钢的切削性能。
合金元素的选择和使用需要根据钢的具体用途和要求进行，不同的合金元素有不同的作用和影响。
对于特殊要求的钢材，还可以采用复合合金化的方法，同时加入多种合金元素来达到更好的性能。
合金化是钢材工业中常用的一种改善和增强钢材性能的重要方法。
合金元素在钢中的主要作用
合金元素在钢中的主要作用1.强度增加：合金元素的添加可以显著提高钢的强度。
例如，镍和铬被广泛用于制造不锈钢，它们可以提高钢的强度和耐腐蚀性能。
其他合金元素如硼、钼、钛和钒等也可以提高钢的强度。
2.耐腐蚀性提高：合金元素的添加可以提高钢的耐腐蚀性。
例如，铬的添加可以形成一层钝化膜，保护钢材不受环境腐蚀的影响。
因此，不锈钢中添加了较高比例的铬来提高其抗腐蚀性。
3.硬度增加：合金元素对钢的硬度有直接的影响。
添加硅和锰可以增加钢的硬度，从而提高其抗磨损性能。
硬度的提高对于汽车发动机零件、刀具和轴承等耐磨件来说是非常重要的。
4.可加工性改善：有些合金元素可以提高钢的可加工性，使得钢更容易被切削、锻造和焊接。
铝和钛等元素可以形成易于切削和锻造的中间相，从而提高钢材的可塑性。
5.热处理性能改善：合金元素的添加可以改善钢的热处理性能，使得钢更容易通过热处理来改变其组织和性质。
例如，铌和钛等合金元素的添加可以在钢中形成稳定的碳化物，从而提高硬化深度和抗热脆性。
6.电磁性能调节：合金元素的加入还可以影响钢的电磁性能。
例如，镍和锰等元素的添加可以提高钢的磁导率，使其更适合用于电磁设备和电动机。
7.温度变化下的性能稳定性：合金元素的添加可以使钢在温度变化下保持稳定的性能。
例如，锰和硅等元素的添加可以减轻钢在高温下的软化倾向，从而提高其高温下的机械性能。
值得注意的是，不同的合金元素对钢的性质有不同的影响。
合金元素的种类、含量、配比和钢的制造工艺等因素都会对钢的性能产生显著的影响。
因此，在具体的钢材制造中，需要根据不同的要求和使用环境来选择合适的合金元素组合，以达到最佳的性能。
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响一、提高钢的强度和硬度：1.碳（C）：是钢中最主要的合金元素之一、通过控制钢中碳的含量，可以显著提高钢的硬度和强度。
低碳钢具有较高的可塑性和可焊性，高碳钢具有较高的硬度和强度，但韧性较低。
2.钼（Mo）：加入适量的钼可以使钢的硬度、强度和韧性显著提高，尤其适用于高温环境下的应用。
3.铬（Cr）：加入适量的铬可以形成Cr2O3保护膜，提高钢的耐蚀性和耐磨性，同时还可以提高钢的硬度和强度。
二、改善钢的可焊性：1.钼（Mo）：适量的钼可以改善钢的可焊性，减少焊接时的裂纹和损伤。
2.硼（B）：适量的硼可以提高钢的可焊性，降低焊接时的裂纹敏感性。
三、提高钢的耐蚀性：1.铬（Cr）：铬是最常用的增加钢的耐蚀性的合金元素。
铬可以与氧气结合形成Cr2O3保护膜，阻碍钢与环境中的氧气和水发生反应，从而减少钢的腐蚀。
2.镍（Ni）：适量的镍可以提高钢的耐腐蚀性，特别是对酸和盐腐蚀有明显的改善作用。
四、改善钢的耐磨性：1.钒（V）：适量的钒可以提高钢的耐磨性和硬度，尤其适用于制造高速切削工具和耐磨零件。
2.锰（Mn）：适量的锰可以提高钢的耐磨性和硬度，尤其适用于制造耐磨零件。
五、改善钢的热处理性：1.钼（Mo）：钼可以提高钢的热处理稳定性，减少热处理过程中的晶粒长大和变形。
2.钒（V）：适量的钒可以改善钢的淬透性，使钢具有更好的淬透性和耐淬性。
综上所述，合金元素对钢的影响是多方面的。
通过合理地控制和添加合金元素，可以改善钢的性能，提高其强度、硬度、耐磨性、耐蚀性，同时还可以改善钢的可焊性和热处理性。
合金元素对钢的影响和作用
合金元素对钢的影响和作用合金元素是指将两种或多种化学元素合成钢材中的一种。
合金元素可以对钢的性能和特性产生重要的影响。
以下是一些常见的合金元素对钢的影响和作用。
1.碳（C）：碳是最常见的钢合金元素，可以增加钢的硬度和强度。
高碳钢通常用于制作切削工具和机械零件。
2.硅（Si）：硅在钢中起着脱氧剂的作用，帮助去除钢中的氧气。
它还可以提高钢的抗氧化和耐腐蚀性能。
3.锰（Mn）：锰可以提高钢的强度和韧性。
它还可以增加钢的冷加工硬化性能和耐磨性。
4.磷（P）：磷可以改善钢的加工性能和机械性能。
在一些应用中，高磷钢可用于制造高速工具钢。
5.硫（S）：硫在钢中具有良好的切削性能。
但过多的硫会降低钢的塑性和韧性。
6.镍（Ni）：镍可以提高钢的强度和韧性，同时还可以提高钢的耐腐蚀性能。
高镍不锈钢常用于制造化工设备和船舶。
7.铬（Cr）：铬可以增加钢的硬度、强度和耐腐蚀性能。
不锈钢中通常含有较高比例的铬。
8.钼（Mo）：钼可以提高钢的硬度、强度和热稳定性。
它经常用于制造高温和高压应用的钢材。
9.钛（Ti）：钛可以提高钢的耐热性和耐腐蚀性能。
它常用于制造航空和航天等高强度应用的钢材。
10.铌（Nb）：铌可以提高钢的强度和耐腐蚀性能。
它常用于制造高温和高强度应用的钢材。
11.钒（V）：钒可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。
它常用于制造工具钢和汽车零件。
除了上述合金元素，还有其他一些可以用作合金的元素，如铜、锡、铝等。
不同的合金元素的添加可以根据特定的应用要求来设计钢材的成分。
通过合理地选择和控制合金元素的含量，可以实现特定性能和特性的钢材。
根据使用环境和功能要求，可以定制不同的合金化钢材，以满足各种工业和商业需求。
总结起来，合金元素对钢的影响和作用可以包括提高钢的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性、耐热性和加工性能等。
不同元素的添加会产生不同的效果，因此在钢材的设计和生产过程中，必须仔细考虑合金元素的选择和控制。
这样可以生产出具有特定性能和特性的钢材，满足各种应用的需求。
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一、低合金高强度结构钢
• 3. 成分特点 • 此外，加入少量铜（≤0.4%）和磷（0.1% 左右）等，可提高抗腐蚀性能。加入少 量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材 净化，改善韧性和工艺性能。
一、低合金高强度结构钢
• 4. 常用低合金结构钢 • 16Mn 是我国低合金高强钢中用量最多、 产量最大的钢种。使用状态的组织为细 晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳 素结构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐 蚀性能高20%～38%。
四、 合金元素对钢的热处理影响
• 3、合金元素对C曲线 、淬透性影响 除钴外，不形成和形成碳化物倾向较弱的合金 元素（Si、Ni、Cu、Mn）溶入奥氏体后降低原 子扩散速度，使奥氏体稳定性增加，从而使C 曲线右移 当强碳化物形成元素（Ti、V、Mo、W）溶入奥 氏体后，由于它们对推迟珠光体转变与贝低体 转变的作用不同，使C曲线出现两个鼻尖
一、低合金高强度结构钢
• 3. 成分特点 • (1) 低碳：由于韧性、焊接性和冷成形性 能的要求高，其碳含量不超过0.20%。 • (2) 加入以锰为主的合金元素。 • (3) 加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的 铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮 化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和 提高钢的强度和韧性。
五、合金元素对钢的机械性能的影响
• 2、细晶强化 • 在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的 强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受 到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进 行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外， 晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不 利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以 提高材料在钢中的作用
• 1、合金元素在钢中的分布 • ③形成气氛氧、氮、硫的非金属夹杂物 • MnS、Al2O3 • ④形成金属间化合物 • FeSi、FeCr
三、 合金元素对铁碳合金相图的影响
• 1、 改变了奥氏体区的范围 • （1） 扩大奥氏体相区 这类合金元素使A3、 A1温度下降，GS线向左下方移动，这类 元素大都具有面心立方晶格，如锰、镍、 氮等。随着锰、镍含量增大，会使相图 中奥代体区一直延展到室温下。因此， 它在室温下的平衡组织是稳定的单相奥 氏体，这种钢称奥氏体钢。
二、合金渗碳钢
• 2．热处理和组织性能 • 合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接 淬火，再低温回火。 • 热处理后，表面渗碳层的组织为回火马氏体+ 渗碳体+少量残余奥氏体组织，硬度为60HRC～ 62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺 寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度 为40HRC～48HRC；如末淬透则为屈氏体、回火 马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。 心部韧性一般都高于700KJ/m2。
五、合金元素对钢的机械性能的影响
• 4、位错强化 • 位错强化是钢中常用的一种强化机制， 主要着眼与位错数量与组态对钢塑变抗 力的影响。
§7-3结构钢
• • • • • • 一、低合金高强度结构钢 二、合金渗碳钢 三、合金调质钢 四、合金弹簧钢 五、滚动轴承钢 六、易切削钢
一、低合金高强度结构钢
二、合金元素在钢中的作用
• 1、合金元素在钢中的分布 • 合金元素溶入铁素体后，凡合金元素的 原子半径与铁的原子半径相差越大，晶 格类型越不相同，必然引起铁素体晶格 畸变，产生固溶强化，使铁素体的强度、 硬度提高，但塑性、韧性都有下降趋势。 如图。
二、合金元素在钢中的作用
二、合金元素在钢中的作用
• 2、 改变 S、E点在铁碳合金相图中位置 • 大多数合金元素均能使 S点、E点左移， • 。共析钢中碳的质量分数不是Wc＝0.77％， 而是Wc＜0.77％。出现共晶组织的最低碳 的质量分数不再是Wc＝2.11％，而是Wc ＜2.11％。 • 实验证明，含 Wc＝0.4％的碳钢原属亚共 析钢，当加入Wcr＝12％后就成了共析钢
三、 合金元素对铁碳合金相图的影响
• （2） 缩小奥氏体相区 这类合金元素与 前者相应，使A3和A1温度升高，GS线向 左上方移动，这类元素有铝、铬、硅等， 随着钢中这类元素含量增大，可使相图 中奥氏体区消失，此时，钢在室温下的 平衡组织是单相的铁素体，这种钢称为 铁素体钢。
三、 合金元素对铁碳合金相图的影响
四、 合金元素对钢的热处理影响
• 由于合金元素阻碍马氏体分解和碳化物 聚集长大过程。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。
第七章合金结构钢
§第二节钢中各种元素对钢的影响
一、碳钢的不足：
• （1）淬透性低 一般情况下，碳钢水淬的 最大淬透直径只有10mm-20mm。 • （2） 强度和屈强比较低 如普通碳钢 Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢 16Mn的σs则为360MPa以上。
一、碳钢的不足：
• （3）不能满足特殊性能的要求 • 碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、 耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差， 不能满足特殊使用性能的需求。
• 1. 用途 • 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、 高压容器、输油输气管道、大型钢结构 等。
一、低合金高强度结构钢
• 2. 性能要求 • (1) 高强度：一般其的屈服强度在300MPa以上。 (2) 高韧性：要求延伸率为15%～23%，室温冲 击韧性大于60kJ/cm2～80kJ/cm2。对于大型焊 接构件，还要求有较高的断裂韧性。 • (3) 良好的焊接性能和冷成型性能。 • (4) 热加工性能与低碳钢接近。 • (5) 良好的耐蚀性。
一、低合金高强度结构钢
• 5. 热处理特点 • 这类钢一般在热轧空冷状态下使用，不 需要进行专门的热处理。使用状态下的 显微组织一般为铁素体+索氏体
二、合金渗碳钢
• 合金渗碳钢通常是指经渗碳淬火及低温 回火后使用的合合金钢。
二、合金渗碳钢
• 1．成分特点 • (1)低碳 合金渗碳钢中碳的含量一般在Wc＝0.10 ％～0.25％之间，这是为了保证渗碳零件心部 具有良好的韧性。 • (2) 加入合金元素铬(<2%)、镍(<4%)、锰(<2%)和 硼(<0.004%)等可提高钢的淬透性，改善心部性 能。 • (3)为了细化晶粒，还加入少量阻止奥氏体晶粒 长大的强碳化物形成元素，如钛、钒、钼等， 它们形成的碳化物在高温渗碳时不溶解，有效 地抑制渗碳时的过热现象。
二、合金元素在钢中的作用
• 常用的合金元素有：锰、硅、铬、镍、 钨、钒、钛、锆、钴 • 合金元素对钢的相变、组织和性能的影 响，一般取决于合金元素与钢中铁、碳 两种基本组元的作用
二、合金元素在钢中的作用
• 1、合金元素在钢中的分布 • 形成合金铁素体 Ni、Si、Al、Co、Cu 等大多数合金元素都可或多或少地溶于 铁素体中，形成合金铁素体。其中原子 半径很小的合金元素（如氮、硼等）与 铁形成间隙固溶体；原子半径较大的合 金元素（如锰、镍、钴等）与铁形成置 换固溶体。
四、 合金元素对钢的热处理影响
四、 合金元素对钢的热处理影响
• 3、合金元素对C曲线 、淬透性影响 • 由于合金元素使 C曲线右移，故降低了钢 的马氏体V k ，增大了钢的淬透性。其中 尤以碳化物形成元素的影响较为显著， 特别是钢中几种合金元素同时加入时， 要比单独加入一种合金元素对增大钢的 淬透性更有效。
五、合金元素对钢的机械性能的影响
• 提高钢的强度是加入合金元素的主要目 的之一。欲提高强度, 就要设法增大位错 运动的阻力。 • 金属中的强化机制主要有: • 1、固溶强化 • 2、细晶强化 • 3、第二相强化 • 4、位错强化
五、合金元素对钢的机械性能的影响
• 1、固溶强化 • 固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸 变。 晶格畸变增大位错运动的阻力， 使金属 的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强 度和硬度。这种通过形成固溶体使金属强度和 硬度提高的现象称为固溶强化。 固溶强化是 金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时， 可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性 没有明显降低。
四、 合金元素对钢的热处理影响
• 4、合金元素对马氏体转变温度的影响 • 除钴、铝外，大多数合金元素溶入奥氏 体后，使马氏体转变Ms和M f 降低，其中 铬、镍、锰作用较强。
四、 合金元素对钢的热处理影响
• 5、合金元素对淬火钢回火转变的影响 • （1）提高淬火钢回火稳定性（耐回火性） 淬火钢在回火时，抵抗软化的能力称为 回火稳定性。不同的钢在相同温度回火 后，强度、硬度下降也不同，下降少的 其回火稳定性较高。
五、合金元素对钢的机械性能的影响
• 3、第二相强化 复相合金与单相合金相比，除基体相以外， 还有第二相得存在。当第二相以细小弥散的微 粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强 化作用。这种强化作用称为第二相强化。第二 相强化的主要原因是它们与位错间的交互作用， 阻碍了位错运动，提高了合金的变形抗力。
二、合金渗碳钢
• 3．用途 • 凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性， 心部具有较高的强度和足够韧性的零件， 都可采用合金渗碳钢。
• 如，制作承受动载荷和重载荷的汽车变 速箱齿轮
二、合金渗碳钢
• 4．性能要求 合金渗碳钢的渗碳层具有优异的耐磨必、抗疲 劳性及适当的塑性和韧性 未渗碳的心部具有足够的强度及优良的韧性。 合金渗碳钢具有良好的热处理工艺性能，在渗 碳温度（900～950℃）下奥氏体晶粒不易明显 长大。 还有良好的淬透性。
• 1、合金元素在钢中的分布 • 形成合金碳化物 Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、 Zr、Ti作为碳化物形成元素，在元素周期表中 都是位于铁左边的过渡族金属元素，离铁越远， 则其与碳的亲和力越强，形成碳化物能力越大， 形成的碳化物越稳定而不易分解。 • 通常钒、铌、锆、钛为强碳化物形成元素；铬、 钼、钨为中强碳化物形成元素；锰为弱碳化物 形成元素。 如：合金渗碳体（Fe、Mn） 3 C