钢中主要合金元素的功用

钢中主要合金元素的功用

1．铬Cr

铬在钢中的角色多元且重要，它会形成安定而硬的碳化物，而且具抗蚀性，其主要作用有：

a．增进钢的硬化能和渗碳作用。

b．使钢在高温畤仍具高强度。

c．能增加耐磨耗性。

d．增高钢之淬火温度。

f．能增进钢的抗腐蚀性。

2．镍Ni

镍在钢中的影响有:

a．增进钢的硬化能。

b．能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小。

c．能增加钢的韧性。

d．高镍合金钢能耐腐蚀，例如：不锈钢就含有8%左右的镍。3．钨W

钨能耐高温，而且溶于钢中会与碳形成碳化物称为碳化钨，能提高钢的强度。此外，

a．钨可以提高钢之淬火温度。

b．加强钢之断面组织细微化，抵抗回火软化。

c．可以降低淬火时钢之晶粒生长之趋势。

d．钨钢刀具有红热硬度。

e．可增加钢之保磁性，故可配入钢中而制造永久磁钢。

4．钒V

钒可以无限量固溶入铁中，并阻止沃斯田铁晶粒的成长，钒在钢中有脱酸除氧之能力，故含钒之钢其断面结晶密实，此外钒的作用还有：

a．能提高淬火温度。

b．改善硬化能，高温淬火加热时，能防止其晶粒生长。

c．有助于钢之结晶组织细微化。

5．锰Mn

锰亦为钢中重要元素，其作用及影响如下:

a．在适量下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。

b．锰有脱氧及脱疏功效，故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。c．锰在钢中含量多，可降低钢之淬火温度。

d．可增进钢之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。6．钼Mo

钼可增加钢之最大强度及硬度，因此在合金钢中也颇为重要。a．能改善钢在高温之抗拉及潜变强度。

b．在工作红热情况下，能使钢之硬度保持不变。

c．高速工具钢含钼，可予以较佳之切割性能。

d．合金钢中加入钼可去除回火脆性。

7．钴Co

钴为制造合金钢之重要元素，在钢中可以生成碳化物，但也可能有不良影响，它具有以下特性：

a．钴可代替镍，如增加强度及耐热等性能。

b．会降低钢的硬化能。

c．能提高钢之淬火温度。

d．增加钢之保磁能力，故为制造磁石钢之主要元素。

8．钛Ti

钛在钢中易与碳形成碳化物TiC，其他特性：

a．钛在不锈钢中，可以防止高温时铬量的局部减少，维持其防蚀的能力

b．可以防止合金钢由高温徐冷时的脆化现象。

9．铜Cu

合金钢中铜之含量不可以超过1.5%，否则会使钢变脆，此外a．铜在钢中有抵抗大气腐蚀之性能。低碳钢内含铜1%，其抵抗大气腐蚀性约较不含铜者高出四倍。在不锈钢中加铜3-4%，亦

有助不锈钢之防蚀作用。

b．可以增加钢的强度，但不宜超过0.2%。

10．铝Al

a．极易与氧结合形成氧化铝，是一种强脱氧剂。

b．能抑制晶粒成长。

c．是氮化用钢的重要元素。

11．硫S

硫在钢中为有害之杂质，硫与铁化合成为FeS，与锰化合成MnS，其结果：

a．会增加钢的热脆性

b．硫含量0.2%以上，就会严重影响钢的强度和韧性

c．硫可使钢强度降低，因此有利于钢的切削，但除了易切钢之外，极少利用。

12．硅Si

硅在钢中其作用如下:

a．硅能增加钢之电磁传导率，故适于制造电气材料。

b．硅会加速钢之结晶生长变粗，因此含量约在0.05~0.30%。c．硅能增高淬火温度。

d．会阻碍碳元素溶于钢中。

e．对于炭量较高之钢，硅多则增加脆性，

f．增加耐热钢的氧化性，可用为脱酸性。

综合各种合金元素对于碳钢的影响，而选择添加合金元素时必须考虑元素特性及应用场合的需要，适材适所才是最重要的，如果不暸解特性贸然选择，不但可能增加成本，效果也可能适得其反。