鋼板合金元素對過冷奧氏體分解轉變的影響除Co外 幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩定性 推遲珠光體類型組織的轉變 使C曲線右移 即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有:Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出 加入的合金元素 只有完全溶于奧氏體時 才能提高淬透性。如果未完全溶解 則碳化物會成為珠光體的核心 反而降低鋼的淬透性。另外 兩種或多種合金元素的同時加入(如 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等) 比單個元素對淬透性的影響要強得多。
除Co、Al外 多數合金元素都使Ms和Mf點下降。其作用大小的次序是:Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強 Si實際上無影響。Ms和Mf點的下降 使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時可進行冷處理(冷至Mf點以下) 以使其轉變為馬氏體; 或進行多次回火 這時殘余奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升 并在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體(即發生所謂二次淬火)。
鋼板產生二次硬化的原因 合 金 元 素
殘余奧氏體的轉變 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①
①僅在高含量并有其他合金元素存在時 由于能生成彌散分布的金屬間化合物才有效。
(3)增大回火脆性 和碳鋼一樣 合金鋼也產生回火脆性 而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發生的第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性 回火后快冷(通常用油冷)可防止其發生。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo 1%W)也可基本上這類脆性。
合金元素對鋼的機械性能的影響
提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相(沉淀和彌散)強化。合金元素的強化作用 正是利用了這些強化機制。
鋼板用于制造重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。低合金結構鋼編輯 播報(亦稱普通低合金鋼、HSLA)用途主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結構等。
2. 性能要求(1) 高強度:一般其的屈服強度在300MPa以上。(2) 高韌性:要求延伸率為15%~20%,室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。 對于大型焊接構件,還要求有較高的斷裂韌性。(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。(4) 低的冷脆轉變溫度。(5) 良好的耐蝕性
鋼板合金元素對鋼鑄造性能的影響
固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響 主要取決于它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外 許多元素 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質點 增大鋼的粘度 降低流動性 使鑄造性能惡化。
2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響
塑性加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等) 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。
3. 合金元素對鋼焊接性能的影響
合金元素都提高鋼的淬透性 促進脆性組織(馬氏體)的形成 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V 可改善鋼的焊接性能。