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合金元素與鐵、碳的相互作用 槽鋼和角鋼 槽鋼和角鋼 合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。 1. 溶于鐵中 幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中 形成合金鐵素體或合金奧氏體 按其對α-Fe或γ-Fe的作用 可將合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。 擴大γ相區的元素—亦稱奧氏體穩定化元素 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉變點)下降 A4點( γ-Fe的轉變點)上升 從而擴大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后 可使γ相區擴大到室溫以下 使α相區消失 稱為完全擴大γ相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等) 雖然擴大γ相區 但不能擴大到室溫 故稱之為部分擴大γ相區的元素。 縮小γ相區元素——亦稱鐵素體穩定化元素 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升 A4點下降(鉻除外 鉻含量小于7%時 A3點下降; 大于7%后A3點迅速上升) 從而縮小γ相區存在的范圍 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區的元素(如B、Nb、Zr等)。 合金鋼板40Cr 42CrMo現貨3-300MM厚現貨齊全均可按需切割
合金調質鋼編輯 播報 1. 用途 合金調質鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。 2. 性能要求 調質件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復雜，要求高的綜合機械性能，即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調質鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣。 3. 成分特點 (1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多； (2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。如調質處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多； (3) 加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調質鋼，高溫回火慢冷時易產生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。 45鋼與40Cr鋼調質后性能的對比 鋼號及熱處理狀態 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2 45鋼 850℃水淬 550℃回火 f50 　700 　500 　15 　45 　700 40Cr鋼 850℃油淬 570℃回火 f50 (心部) 　850 　670 　16 　58 　1000 合金鋼板40Cr 42CrMo現貨3-300MM厚現貨齊全均可按需切割
3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解和轉變)， 提高鐵素體的再結晶溫度 使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力 即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時 硬度不是隨回火溫度升高而單調降低 而是到某一溫度(約400℃)后反而開始增大 并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達到峰值。這是回火過程的二次硬化現象 它與回火析出物的性質有關。當回火溫度低于450℃時 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解 鋼中開始沉淀出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等 使硬度重新升高 稱為沉淀硬化。回火時冷卻過程中殘余奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。 產生二次硬化效應的合金元素 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 合金鋼板40Cr 42CrMo現貨3-300MM厚現貨齊全均可按需切割
合金元素對鋼的工藝性能的影響 1. 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。 4. 合金元素對鋼切削性能的影響 切削性能與鋼的硬度密切相關 鋼是適合于切削加工的硬度范圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高 淬火時可以采用比較緩慢的冷卻方法可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、硅會增大鋼的過熱敏感性。 合金鋼板40Cr 42CrMo現貨3-300MM厚現貨齊全均可按需切割
合金鋼的性能 隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。 碳鋼的不足： (1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬的 淬透直徑只有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43 遠低于合金鋼。 (3) 回火穩定性差。由于回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。 合金鋼板40Cr 42CrMo現貨3-300MM厚現貨齊全均可按需切割
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