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合金鋼合金元素在鋼中的作用
對(duì)鋼加熱和冷卻時(shí)相變的影響 鋼加熱時(shí)的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程都和碳的擴(kuò)散有關(guān)。合金元素中,非碳化物形成元素如鎳、鈷等,降低碳在奧氏體中的能,增加奧氏形成的速度;而強(qiáng)碳化物形成元素如釩、鈦、鎢等,強(qiáng)烈妨礙碳在鋼中的擴(kuò)散,顯著減慢奧氏體化的過(guò)程。鋼冷卻時(shí)的相變是指過(guò)冷奧氏體的分解,包括珠光體轉(zhuǎn)變(共析分解)、貝氏體相變及馬氏體相變。由于鋼中大都存在幾種合金元素的相互作用,致使對(duì)鋼冷卻時(shí)相變的影響也復(fù)雜得多。僅舉合金元素對(duì)過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響為例,大多數(shù)合金元素,除鈷和鋁外,均起減緩?qiáng)W氏體等溫分解的作用,但各類(lèi)元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的(如硅、磷、鎳、銅)和少量的碳化物形成元素(如釩、鈦、鉬、鎢),對(duì)奧氏體到向珠光體的轉(zhuǎn)變和向貝氏體的轉(zhuǎn)變的影響差異不大,因而使轉(zhuǎn)變曲線向右推移。
碳化物形成元素(如釩、鈦、鉻、鉬、鎢)如果含量較多,將使奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變顯著推遲,但對(duì)奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變的推遲并不顯著,因而使這兩種轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變曲線從“鼻子”處分離,而形成兩個(gè) C形。當(dāng)這類(lèi)元素增加到一定程度時(shí),在這兩個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的中間還將出現(xiàn)過(guò)冷奧氏體的亞穩(wěn)定區(qū)。合金元素對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms (起始轉(zhuǎn)變溫度)和Mn (終了轉(zhuǎn)變溫度)的影響也很顯著,大部分元素均使Ms和Mn點(diǎn)降低,其中以碳的影響大,其次為錳、釩、鉻等;但鈷和鋁則使Ms和Mn點(diǎn)升高。
合金鋼根據(jù)各種元素在鋼中形成碳化物的傾向,可分為三類(lèi):
①?gòu)?qiáng)碳化物形成元素,如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類(lèi)元素只要有足夠的碳,在適當(dāng)?shù)臈l件下,就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中。
②碳化物形成元素,如錳、鉻、鎢、鉬等。這類(lèi)元素一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超過(guò)一定限度(除錳以外),又將形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。
③ 不形成碳化物元素,如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類(lèi)元素一般以原子狀態(tài)存在于奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、硅、鈦、鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩(wěn)定的氧化物和氮化物,一般以?shī)A雜物的形態(tài)存在于鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數(shù)量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時(shí)能形成不同類(lèi)型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過(guò)它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。
鋼的牌號(hào)簡(jiǎn)稱(chēng)鋼號(hào),是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱(chēng),是人們了解鋼的一種共同語(yǔ)言。 我國(guó)的剛號(hào)表示方法一般采用漢語(yǔ)拼音字母、化學(xué)素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示
下面我們具體介紹一下合金鋼材質(zhì)中各元素及符號(hào)含義
1、鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,如40Cr。
2、鋼中主要合金元素,除個(gè)別微合金元素外,一般以百分之幾表示。 當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí),鋼號(hào)中
一般只標(biāo)出元素符號(hào),而不標(biāo)明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”,
例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同
當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí),在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量,可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。點(diǎn)擊查看潤(rùn)富千鋼管有限公司(保定分公司)的【產(chǎn)品相冊(cè)庫(kù)】以及我們的【產(chǎn)品視頻庫(kù)】
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