几种常用合金元素在钢中的作用

发布 2019-08-05 12:07:15 阅读 9259

7、钒在钢中的作用。

1)热强性;

2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。

8、钛在钢中的作用。

1)钛能改善钢的热强性,提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度;

2)并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上,在珠光体低合金钢中,钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此,钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。

9、铌在钢中的作用。

1)铌和碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为稳定的化合物,因而能细化晶粒,降低钢的过热敏感性和回火脆性;

2)有极好的抗氢性能;

3)铌能提高钢的热强性。

10、硼在钢中的作用。

1)提高钢的淬透性;

2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。

11、铝在钢中的作用。

1)用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧性,特别是降低了钢的脆性转变温度;

2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究;4%ai即可改变氧化皮的结构,加入6%a1可使钢在980c以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时,其抗氧化性能有更大的提高。

例如,含铁50%~55%、铬30%~35%、铝10%~15%的合金,在1400c高温时,仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用,近年来,常把铝作为合金元素加入耐热钢中;

3)此外,铝还能提高对硫化氢和v2o5,的抗腐蚀性。

缺点:(1)脱氧时如用铝量过多,将促进钢的石墨化倾向。(2)当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。

1、碳(c):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.

20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15~0.

30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50~0.

60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.

0~1.2%的硅,强度可提高15~20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30~0.

50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16mn钢比a3屈服点高40%。

含锰11~14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(p):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(s):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.

040%。在钢中加入0.08~0.

20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

7、镍(ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

8、 钼(mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。

还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

9、钛(ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。

10、钒(v):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

11、钨(w):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。

12、铌(nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。

铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。

13、钴(co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。

14、铜(cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。

缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.

50%对焊接性无影响。

15、铝(al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08al钢。

铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

16、硼(b):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。

17、氮(n):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。

18、稀土(xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。

钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。

各种合金元素在钢铁中的作用

序号元素名称。作用。钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量。碳 c 0.23 超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20 碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀 此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。在炼钢过程中加硅...

常见元素在钢中的作用

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