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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,即奧氏體化的過程。整個(gè)過程都和碳的擴(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程。鋼冷卻時(shí)的相變是指過冷奧氏體的分解,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。
合金鋼的回火穩(wěn)定性比碳素鋼好,這是由于合金元素在回火時(shí)阻礙了鋼中原子的擴(kuò)散,因而在同樣溫度下,起到延遲馬氏體分解和抗回火軟化的作用。對(duì)合金鋼的回火穩(wěn)定性影響比較顯著的為:釩、鎢、鈦、鉻、鉬、鈷、硅等元素;影響不明顯的為:鋁、錳、鎳等元素。可以看到,碳化物形成元素,對(duì)回火軟化的延遲作用特別顯著。鈷和硅雖屬不形成碳化物元素,但它們對(duì)滲碳體晶核的形成和長(zhǎng)大,有強(qiáng)烈的延遲作用,因此,也有延遲回火軟化的作用。各種合金元素對(duì)回火脆性影響的程度是不同的。定性地說,錳、鉻、氮、磷、釩、銅、鎳等均有促進(jìn)回火脆性的傾向。鉬的作用較特殊,它加入已有回火脆性的合金鋼(例如含錳、鉻等)中,能顯著地降低回火脆性傾向;若單獨(dú)加入普通碳素鋼中,則成為促進(jìn)回火脆性傾向的元素。鎢的作用與鉬相似,但對(duì)回火脆性的影響尚未十分確定。
除銹
:除銹等級(jí),對(duì)于合金管常用的環(huán)氧類,乙烯類,酚醛類等防腐涂料的施工工藝,一般要求的都是將合金管表面達(dá)到近白級(jí),通過實(shí)踐得出的證明是,用這種除銹等級(jí)幾乎可以除掉所有的氧化皮,銹還有其他的污物充分的滿足了防腐層和合金管的附著力要求,而噴射除銹工藝可以用較低的費(fèi)用就可以穩(wěn)定可靠的使質(zhì)量達(dá)到近白級(jí)的條件。
第二:想要使除銹效果達(dá)到理想的效果,需要根據(jù)合金管表面的硬度,原始銹蝕程度,要求的表面粗糙度,涂層類型等來選擇磨料,單層環(huán)氧,二層或者是三層聚乙烯涂層,要想達(dá)到理想的除銹效果,需要采用鋼砂和鋼丸的混合磨料。因?yàn)殇撏栌袕?qiáng)化鋼表面的作用,鋼砂有刻蝕鋼表面的作用。
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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:
①強(qiáng)碳化物形成元素,如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類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,一般以夾雜物的形態(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)能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。
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