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合金鋼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、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當條件下,就能形成各自的碳化物,當缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態進入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態進入固溶體中,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,一般以原子狀態存在于固溶體中。 作用 合金結構鋼圓鋼 1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳含量超過0.23%時,鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。 2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
一般軸承用圓鋼主要是高碳鉻軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,并含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性,又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。 但當鉻含量超過1.65%時,淬火后會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,增加碳化物的不均勻性,降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此,高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制軸承鋼中的化學成分,才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。 ②較高的尺寸精度要求,對于使用在高速鐓鍛機上鍛造的熱軋退火棒料,應該對其尺寸精度有更高的要求。 滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是因為大部分軸承零件都要經過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生產率,絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型,鋼球是經過冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子也是經過冷鐓成型。如果鋼材的尺寸精度不高,就無法地計算下料尺寸和重量,而不能保證軸承零件的產品質量,也容易造成設備和模具的損壞。 ③特別嚴格的純潔度要求。 鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,純潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害 ,由于在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來,嚴重影響軸承零件精加工后的表面質量。因此,為了提高軸承的使用壽命和可靠性,必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。
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影響編輯 語音 合金元素對鐵碳合金相圖的影響 title 合金圓鋼中元素影響 1、合金元素對A相區的影響:1)擴大A相區(Mn、Ni、Co);2)縮小A相區(Cr、V、Mo、Si);3)正是這個原因我們可以生產奧氏體鋼和鐵素體鋼; 2、合金元素對S、E點的影響:凡是擴大A相區的元素均使S、E點向左下方移動;凡是縮小A相區的元素均使S、E點向左上方移動。 合金元素對S、E點的影響:如圖1所示: 圖1 title 圖1 title 合金元素對鋼熱處理的影響 1、對奧氏體化的影響——大多數合金元素(鎳、鈷除外)都減緩奧氏體化過程。所以在熱處理時就需要比碳鋼更高的加熱溫度和更長的保溫時間?!蓟锊灰朔纸?。 2、對奧氏體晶粒大小的影響——大多數合金元素有阻礙奧氏體晶粒長大的作用。但錳和硼卻相反,可以促進奧氏體晶粒長大,所以,除錳鋼外,合金鋼在加熱時不易過熱。這樣有利于在淬火后獲得細馬氏體;也有利于適當提高加熱溫度,使奧氏體中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高鋼的力學性能。 [2] 3、合金元素對過奧氏體轉變的影響——除鈷外,所有合金元素都使C曲線右移,降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性(如圖7-4)。有些合金元素還使C曲線的形狀發生改變。另外,大多數合金元素還使Ms點下降。