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产生二次硬化效应的合金元素产生二次硬化的原因 合 金 元 素残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①①仅在高含量并有其他合金元素存在时 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。(3)增大回火脆性 和碳钢一样甘肃合金钢板 合金钢也产生回火脆性 而且更明显。这是合金元素的不利影响。在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性) 主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。 这是一种可逆回火脆性 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。钢中加入适当Mo或W(0.5％Mo 1％W)也可基本上消除这类脆性。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。甘肃合金钢板 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固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用 正是利用了这些强化机制。1. 对退火状态下钢的机械性能的影响结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物。合金元素溶于铁素体中 形成合金铁素体 依靠固溶强化作用 提高强度和硬度 甘肃合金钢板 但同时降低塑性和韧性。2.对退火状态下钢的机械性能的影响由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移 从而使组织中的珠光体的比例增大 使珠光体层片距离减小 这也使钢的强度增加 塑性下降。但是在退火状态下 合金钢没有很大的优越性。由于过冷奥氏体稳定性增大 甘肃合金钢板 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体 或贝氏体甚至马氏体组织 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(甘肃合金钢板 例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。3. 对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响合金元素对淬火、回火状态下钢的强化作用显著 因为它充分利用了全部的四种强化机制。淬火时形成马氏体 回火时析出碳化物 造成强烈的第二相强化，同时使韧性大大改善 故获得马氏体并对其回火是钢的经济和有效的综合强化方法。合金元素加入钢中 首要的目的是提高钢的淬透性 保证在淬火时容易获得马氏体。其次是提高钢的回火稳定性 使马氏体的保持到较高温度，使淬火钢在回火时析出的碳化物更细小、均匀和稳定。这样 在同样条件下 合金钢比碳钢具有更高的强度。
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。合金渗碳钢1.用途主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、甘肃合金钢板活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。2.性能要求(1)表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。(2)心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，甘肃合金钢板在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。(3)有良好的热处理工艺性能在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。3.成分特点(1)低碳：碳含量一般为0.10％～0.25％，使零件心部有足够的塑性和韧性。(2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。(3)加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：甘肃合金钢板主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。4.钢种及牌号20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。甘肃合金钢板18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。5.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合金渗碳体＋回火马氏体＋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，甘肃合金钢板完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、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。合金调质钢1.用途合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、甘肃合金钢板轴类件、连杆、螺栓等。2.性能要求调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。3.成分特点：(1)中碳：甘肃合金钢板碳含量一般在0.25％～0.50％之间，以0.4％居多；(2)加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；(3)加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，其适宜含量约为0.15％～0.30％Mo或0.8％～1.2％的W。4.钢种及牌号(1)40Cr低淬透性调质钢：这类钢的油淬临界直径为30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。(2)35CrMo中淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为40mm～60mm，加入钼不仅可提高淬透性，而且可防止第二类回火脆性。甘肃合金钢板(3)40CrNiMo高淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为60mm-100mm，多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可消除第二类回火脆性。5.热处理和组织性能合金调质钢的终热处理是淬火加高温回火（调质处理）。合金调质钢淬透性较高，一般都用油，淬透性特别大时甚至可以空冷，这能减少热处理缺陷。合金调质钢的终性能决定于回火温度。甘肃合金钢板一般采用500℃-650℃回火。通过选择回火温度，可以获得所要求的性能。为防止第二类回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韧性的提高。合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。
甘肃合金钢板加入少量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材净化，甘肃合金钢板改善韧性和工艺性能。4.常用低合金结构钢16Mn是我国低合金高强钢中用量多、产量的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，甘肃合金钢板强度比普通碳素结构钢Q235高约20％～30％，甘肃合金钢板耐大气腐蚀性能高20％～38％。15MnVN中等级别强度钢中使用多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。甘肃合金钢板强度级别超过500MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，甘肃合金钢板使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。
合金元素对钢的工艺性能的影响1. 甘肃45号钢板合金元素对钢铸造性能的影响固、液相线的温度愈低和结晶温区愈窄 其铸造性能愈好。合金元素对铸造性能的影响 主要取决于它们对Fe-Fe3C相图的影响。另外 许多元素 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点 增大钢的粘度 降低流动性 使铸造性能恶化。甘肃45号钢板2.合金元素对钢塑性加工性能的影响塑性加工分热加工和冷加工。合金元素溶入固溶体中 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等) 都使钢的热变形抗力提高和热塑性明显下降而容易锻裂。甘肃45号钢板一般合金钢的热加工工艺性能比碳钢要差得多。3. 合金元素对钢焊接性能的影响合金元素都提高钢的淬透性 促进脆性组织(马氏体)的形成 使焊接性能变坏。但钢中含有少量Ti和V 可改善钢的焊接性能。4. 合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关甘肃45号钢板 钢是适合于切削加工的硬度范围为170HB～230HB。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适当加入S、P、Pb等元素可以大大改善钢的切削性能。5. 合金元素对钢热处理工艺性能的影响热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、甘肃45号钢板回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会增大钢的过热敏感性。§7-2 合金结构钢用于制造重要工程结构和机器零件的钢种称为合金结构钢。主要有低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。
