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钢的合金化论述

详情介绍

在钢铁中加入合金元素,能够改变材料的工艺性能和使用性能.在使用性能方面,有高 的强度与韧性的配合,或高的低温韧性,或高温下有高的螨变强度、硬度及抗氧化性,或具 有良好的耐蚀性。在工艺性能方面,有良好的热塑性、冷变形性、切削性1淬透性和焊接性 等9这主要是合金元素加人后改变了钢铁的工艺过程和组织结构。合金元素的加人产生了合 金元素与铁、碳及合金元素之间的相互作用,改变了钢铁中各相的稳定性,并产生了许多新 相,从而改变了原有的组织或形成新的组织。这些元素之间在原子结构、原子尺寸及晶体点 阵之间的差异,则是产生这些变化的根源不锈钢复合板。
钢铁是由矿石经过冶炼而成,难免会含有一些杂质元素。一般有三种情况
① 常存杂质。由冶炼工艺所残余,如Mn、Si、Al是由脱氧剂带人。由铝脱氧生产了 镇静钢,用Mn、Si脱氧的为沸腾钢。还有S' P难以彻底去除a这些作为杂质元素时,一 般质量含量限制在:Mnt 0. 3^-0. 7%» Si, 0. 2% 〜0. 4% Al,0.01^-0.02%; P, 0. 01%〜0. 05%; S,0.01%〜0, 04%。
② 隐存杂质.钢中极其微量的0、H、N,在钢中有一定的溶解度,难以测量.
③ 偶存杂质。这与炼钢过程中所使用的矿石和废钢有关,如Cu、Sti、Pb、Ni、O等。 杂质元素的存在,往往会影响钢的性能,所以在冶金质量中都规定了其最髙允许量。最
典型的杂质元素是S、P、HP S容易和心结合形成熔点为的FeS相,会使钢产生热 脆性;P和Fe结合形成硬脆的Fe3P相,使钢在冷加工过程中产生冷脆性;H也可能留在 钢中,形成所谓的白点,可导致钢的氢脆6 1.1.1.2合金元素
在许多情况下,碳素钢的性能不能满足要求。为了提高钢的性能,必须在钢中加人合金 元素,以改变其工艺性能和力学或物理性能&为合金化目的加人其含量有一定范围的元素称 为合金元素。相应的钢就称为合金钢。根据需要,加入的合金元素可多可少D多的可达到 20%^30% (质量,下同),如Cn 一般加人量为1%〜如Mn;少的是微量,如 0- 005^Bff微量(0.1%)加人是微合金化钢。习惯上,把加人合金元素总量小于5%的钢, 称为低合金钢t合金元素总量大于10%的钢称为髙合金钢;在5%〜10%之间的钢称为中合 金钢。
目前钢铁中常用的合金元素有十几个,主要有su Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、TL Nb、AU Cuu 1^等。不同国家常用的合金元素与各自的资源有关。

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