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合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。 其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。 作用 合金结构钢圆钢 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,当碳含量超过0.23%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。
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影响编辑 语音 合金元素对铁碳合金相图的影响 title 合金圆钢中元素影响 1、合金元素对A相区的影响:1)扩大A相区(Mn、Ni、Co);2)缩小A相区(Cr、V、Mo、Si);3)正是这个原因我们可以生产奥氏体钢和铁素体钢; 2、合金元素对S、E点的影响:凡是扩大A相区的元素均使S、E点向左下方移动;凡是缩小A相区的元素均使S、E点向左上方移动。 合金元素对S、E点的影响:如图1所示: 图1 title 图1 title 合金元素对钢热处理的影响 1、对奥氏体化的影响——大多数合金元素(镍、钴除外)都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。 2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反,可以促进奥氏体晶粒长大,所以,除锰钢外,合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体;也有利于适当提高加热温度,使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。 [2] 3、合金元素对过奥氏体转变的影响——除钴外,所有合金元素都使C曲线右移,降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性(如图7-4)。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。另外,大多数合金元素还使Ms点下降。
合金圆钢号的一般命名原则 合金钢的含碳量、合金元素的各类、合金元素的含量均应在牌号中体现出来。 例:合金弹簧钢 60Si2Mn 含碳量 ~0.6%;硅含量 ~2%;锰含量 Mn~1%。 结构钢编辑 语音 低合金结构钢 1、性能特点 较高的强度,足够的塑性和韧性、良好的焊接性能。广泛应用建筑、桥梁等。 2、化学成分特点 低碳钢(含碳量<0.2%);主要合金元素为Mn(含量为1.25~1.5%)。 3、热处理特点 一般不进行热处理。 4、常用钢种 16Mn、15MnTi等。 [10] 合金渗碳钢 1、性能特点 用于制造表面硬而耐磨,心部韧性好而耐冲击的零件,如齿轮、凸轮等。(具有良好的渗碳能力和淬透性) 2、化学成分特点 低碳钢(含碳量0.1~0.25%);主要合金元素有Cr、Mn、Ti、V等,其主要作用是提高淬透性和防止过热。 3、热处理特点 预先热处理为正火、渗碳后为淬火加低温回火。以20CrMnTi为例生产汽车变速箱齿轮为例,其工艺路线如下:锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火、低温回火-喷丸-磨齿。 4、常用钢种 20Cr、20CrMnTi20CrMnTi钢制汽车变速齿轮热处理工艺曲线。