鋼板對(duì)淬火、回火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響 合金元素對(duì)淬火、回火狀態(tài)下鋼的強(qiáng)化作用顯著 因?yàn)樗浞掷昧巳康乃姆N強(qiáng)化機(jī)制。淬火時(shí)形成馬氏體 回火時(shí)析出碳化物 造成強(qiáng)烈的第二相強(qiáng)化,同時(shí)使韌性大大改善 故獲得馬氏體并對(duì)其回火是鋼的經(jīng)濟(jì)和有效的綜合強(qiáng)化方法。 合金元素加入鋼中 首要的目的是提高鋼的淬透性 保證在淬火時(shí)容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩(wěn)定性 使馬氏體的保持到較高溫度,使淬火鋼在回火時(shí)析出的碳化物更細(xì)小、均勻和穩(wěn)定。這樣 在同樣條件下 合金鋼比碳鋼具有更高的強(qiáng)度。 合金元素對(duì)鋼的工藝性能的影響

合金鋼鋼板的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強(qiáng)碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當(dāng)條件下,就能形成各自的碳化物,當(dāng)缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。 合金鋼種類(lèi)很多,通常按合金元素含量多少分為低合金鋼(含量<5%),中合金鋼(含量5%~10%),高合金鋼(含量>10%);按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼、特質(zhì)合金鋼;按特性和用途又分為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動(dòng)軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼、無(wú)磁鋼)等。 在鋼中加入合金元素后,鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來(lái)改善鋼的組織和性能。 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。

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,對(duì)鋼板材料提出了更高的要求,如更高的強(qiáng)度,抗高溫、高壓、低溫,耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學(xué)性能的要求,碳鋼已不能完全滿(mǎn)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(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43 遠(yuǎn)低于合金鋼。 (3) 回火穩(wěn)定性差。由于回火穩(wěn)定性差,碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí),為了保證較高的強(qiáng)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(shí)強(qiáng)度又偏低,所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。 (4) 不能滿(mǎn)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(mǎn)足特殊使用性能的需求。 合金鋼的分類(lèi)編輯 播報(bào) 按合金元素含量多少,分為: 低合金鋼(合金元素總量低于5%)、 中合金鋼(合金元素總量為5%-10%) 高合金鋼(合金元素總量高于10%)。

鋼板合金元素對(duì)加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。(1)對(duì)奧氏體形成速度的影響: Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大 形成難溶于奧氏體的合金碳化物 顯著減慢奧氏體形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素 因增大碳的擴(kuò)散速度 使奧氏體的形成速度加快;Al、Si、Mn等合金元素對(duì)奧氏體形成速度影響不大。 (2)對(duì)奧氏體晶粒大小的影響:大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用 但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有:V、Ti、Nb、Zr等;中等阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有:W、Mn、Cr等;對(duì)晶粒長(zhǎng)大影響不大的元素有:Si、Ni、Cu等;促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的元素:Mn、P等。

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