各種合金元素在鋼鐵中的作用

1、各種合金元素在鋼鐵中的作用序號元素名稱作 用備 注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，當碳量0.23%超過時，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復原劑和脫氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.150.30%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。在調質結構鋼中參加1.01.2%的硅，強度可提高1520%。硅和鉬、鎢、鉻等結 

2、;3錳Mn在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.300.50%。在碳素鋼中參加0.70%以上時就算“錳鋼，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能4磷P在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，優(yōu)質鋼要求更低些。 304不銹鋼管5硫S硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造

3、和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%，優(yōu)質鋼要求小于0.040%。在鋼中參加0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼6鉻Cr在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素7鎳Ni)鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源，故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼8鉬(Mo)鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高

4、溫下受到應力，發(fā)生變形，稱蠕變)。結構鋼中參加鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性9鈦(Ti)鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中參加適當的鈦，可防止晶間腐蝕10釩(V)釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力11鎢(W)鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用12鈮(Nb)鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱

5、敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現象13鈷(Co)鈷是稀有的貴重金屬，多用于特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料14銅(Cu)銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響15鋁(Al)鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中參加少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力

6、。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能16硼(B)鋼中參加微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提高強度17氮(N)氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性18稀土(Xt)稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象“土，所以習慣上稱稀土。鋼中參加稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質，從而改善了鋼的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能。在犁鏵鋼中參加稀土，可提高耐磨性 碳含量與Ac3和Ar3關系最低點的含碳量為0.48%，其Ac3約為750-760，Ar3約為720.故按標準，鋼的含碳量為約0.42-0.49%，制定淬火工藝時，假設碳含