五金材料知識(shí)ppt課件

1、鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響EPSON/BS Div./P-TECH. MEMBER SKILL-UPEPSON/BS Div./P-TECH. MEMBER SKILL-UP系列培訓(xùn)教材系列培訓(xùn)教材-3-3Write by P-Tech./Metal GroupWrite by P-Tech./Metal Group鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響 硼 / Boron / 原 子 序 ： 5 / 元 素 符 號(hào) ： B通 常 加 0.0005 0.003 % ， 能 明 顯 增 加 鋼 之

2、 硬 化 能 力 ， 在 低 碳 鋼 特 別 有 效 。 由 於 硼 並 不 影 響 鐵 素 體 的 強(qiáng) 度 ， 所 以 它 可 以 用 來 增 加 硬 化 能 而 毋 須 犧 牴 延 長 性 、 成 型 性 及 切 削 性 。鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鋁 是 一 種 除 氧 劑 ， 鋁 除 氧 鋼 ( Aluminum - killed steels ) 有 優(yōu) 良 的 韌 性 ， 因 為 晶 粒 很 小 。 熱 加 工 或 熱 處 理 時(shí) 可 抑 制 晶 粒 成 長 。 在 氮 化 用 鋼 ( Nitriding steels ) ，

3、 鋁 與 鉻 一 齊 使 用 可 以 幫 助 形 成 複 雜 碳 化 物 。 鋁 / Aluminium / 原 子 序 ： 13 / 元 素 符 號(hào) ： Al 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響硅是 煉 鋼 的 一 種 主 要 除 氧 劑 ， 通 常 在 鋼 的 規(guī) 格 內(nèi) 不 太 注 意 到硅的 含 量 ， 主 要 是 看 産 品 的 除 氧 過 程 。 淨(jìng) 面 鋼 及 半 靜 鋼 的硅含 量 很 少 ， 通 常 少 於 0.05 %硅； 而 全 靜 鋼 常 含 0.5 0.30 % 的硅來 除 氧 ， 假設(shè) 用 其 他 除 氧 劑 ， 則硅

4、可 以 更 少 。硅/ Silicon / 原 子 序 ： 14 / 元 素 符 號(hào) ： Si鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響硅可 以 稍 微 提 高 鐵 素 體 的 強(qiáng) 度 ， 而 不 會(huì)損 失 大 量 的 延 展 性 。在 0.25 %硅以 下 ， 對 鋼 料 的 影 響 不 明 顯 ； 但 假設(shè) 超 過 2 %硅， 則 可 強(qiáng) 化 鉬 、 錳 、 鉻 的 作 用 。 假 使 鋼 料 含 碳 少 於 0.01 % 而 含 3 %硅左 右 ， 則 可 減 少 磁 滯 損 失 ， 而 用 於 變 壓 器 上 ， 此 即硅鐵 片 。 鋼鋼 鐵鐵

5、中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鈣 有 時(shí) 用 為 除 氧 劑 ， 以 鈣 除 氧 的 鋼 材 通 常 會(huì) 以硅或 鋁 除 氧 鋼 具 有 更 好 的 切 削 性 。 鈣 / Calcium / 原 子 序 ： 20 / 元 素 符 號(hào) ： Ca 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鈦 可 加 到 硼 鋼 中 ， 迅 速 與 鋼 的 任 何 氧 、 氮 結(jié) 合 ， 來 增 進(jìn) 硼 提 高 硬 化 能 的 效 果 ， 鈦 本 身 可 增 進(jìn) 奧 氏 體 的 硬 化 能， 但 鈦 在 中 鉻 鋼 中 會(huì) 降 低 馬

6、 氏 體 的 硬 度 。鈦 / Titanium / 原 子 序 ： 22 / 元 素 符 號(hào) ： Ti 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響釩 是 強(qiáng) 碳 化 物 形 成 元 素 ， 可 藉 二 次 硬 化 來 抵 抗 回 火 軟 化 。 一 般 用 來 抑 制 鋼 熱 處 理 的 晶 粒 成 長 ， 而 能 同 時(shí) 增 加 強(qiáng) 度 及 韌 性 。 加 釩 在 0.05 % 以 下 能 提 高 硬 化 能 ； 但 太 多 反 而 會(huì) 減 低 硬 化 能 ， 可 能 是 形 成 碳 化 物 無 法 在 奧 氏 化 時(shí) 溶 解 之 故 。釩 / Va

7、nadium / 原 子 序 ： 23 / 元 素 符 號(hào) ： V fan)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鉻 用 於 低 合 金 鋼 可 以 增 進(jìn) 耐 蝕 及 耐 氧 化 ， 低 溫 強(qiáng) 度 ， 硬 化 能 ， 高 碳 成 份 的 耐 磨 度 。 鉻 / Chromium / 原 子 序 ： 24 / 元 素 符 號(hào) ： Cr(ge)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響碳 化 鉻 需 要 很 高 的 奧 氏 體 化 溫 度 來 溶 解 ， 單 純 的 鉻 鋼 能夠 非 常 脆，也 容 易 回 火

8、 脆 化 。 鉻 是 碳 化 物 形 成 元 素 ，其 形 成 傾 向 介 乎 於 錳 及 鎢 之 間 ， 所 以 抵 抗 回 火 軟 化 的 效 果 是 中 等 。 當(dāng) 加 入 鉻 10 % 以 上 時(shí) ， 則 鋼 料 耐 蝕 能 力 很 高 ， 也 就 變 成 不 銹 鋼 。 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響錳 通 常 在 商 用 鋼 料 中 都 會(huì) 存 在 。 在 煉 鋼 過 程 中 ， 錳 是 一 種 除 氧 劑 ， 而 且 錳 也 有 利 於 鋼 之 熱 加 工 ， 能 避 免 熱 裂 ( Hot Shortness ) 。 錳 可

9、與 硫 化 錳 同 列 ， 有 利 於 鋼 料 之 切 削 性 ， 也 降 低 硫 脆 化 的 危 害 錳 與 碳 結(jié) 合 成 碳 化 物 的 傾 向 ， 比 鐵 大 ， 但 低 於 鉻 。 錳 / Manganese / 原 子 序 ： 25 / 元 素 符 號(hào) ： Mn (meng)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響錳 可 略 微 提 高 鐵 素 體 相 ( Ferrite ) 的 強(qiáng) 度 ， 且 能 大 量 增 進(jìn) 鋼 料 的 硬 化 能 ( 這 亦 是 為 何 普 通 碳 鋼 通 常 含 有 0.2 0.8 % 錳 的 原 因 ) ， 這

10、 兩 種 效 應(yīng) 會(huì) 使 正 常 化 熱 處 理 時(shí) 得 到 細(xì) 珠 光 體 ( Pearlite ) 的 強(qiáng) 化 鋼 料 。 當(dāng) 鋼 含 錳 15 % 而 碳 約 1 % 時(shí) ， 此 鋼 料 可 用 油 淬 硬 化 。 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響錳 會(huì) 降 低 馬 氏 體 ( Martensite ) 形 成 的 溫 度 ， 當(dāng) 錳 含 量 超 過 8 % 時(shí)，則 奧 氏 體 ( Austenite ) 可 殘 留 至 室 溫 ； 假設(shè) 碳 含 量 高 ， 則 大 量 碳 化 物 析 出 ， 此 再 加 上 大 量 錳 的 強(qiáng) 化 ，

11、使 引 發(fā) 馬 氏 相 形 成 ， 所 以 極 耐 磨 損 。鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鈷 是 少 數(shù) 會(huì) 減 少 硬 化 能 的 元 素 。 然 而 與 釩 、 鉻 、 鎢 一 齊 使 用 卻 能 大 量 增 加 鋼 的 紅 熱 硬 度 。 與 碳 形 成 碳 化 物 的 傾 向 ， 大 約 與 鐵 素 體 相 同 。 鈷 / Cobalt / 原 子 序 ： 27 / 元 素 符 號(hào) ： Co (gu)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鎳 算 是 鋼 鐵 中 最 重 要 的 合 金 元

12、素 之 一 ， 它 不 易 與 碳 形 成 碳 化 物 ， 用 於 低 合 金 鋼 時(shí) 能 增 進(jìn) 低 溫 韌 性及 硬 化 能 ， 也 可 減 少 熱 處 理 變 化 的 敏 感 性 及 減 少 淬 火 的 扭 曲 及 龜 裂 。 可 以 強(qiáng) 化 鐵 素 體 ， 當(dāng) 與 鉻 、 鉬 合 時(shí) ， 能 得 到 高 強(qiáng) 度 、 高 韌 性 及 高 硬 化 能 的 合 金 鋼 。 鎳 / Nickel / 原 子 序 ： 28 / 元 素 符 號(hào) ： Ni 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響含 5 % 鎳 且 1 % 碳 ， 則 緩 慢 冷 卻 可 得

13、 到 馬 氏 體 。 加 入 5 % 鎳 於 合 金 鋼 中 能 增 加 抗 拉 強(qiáng) 度 而 不 會(huì) 減 少 延 展 性 。 假設(shè) 加 入 8 12 % 鎳 於 鋼 鐵 中 ， 則 可 使 鋼 鐵 耐 低 溫 衝 擊 而 使 用 於 低 溫 容 器 。 假設(shè) 加 入 12 15 % 鎳 且 含 1 意 碳 ， 可 得 到 奧 氏 體 相 。 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響假設(shè) 鐵 中 含 15 25 % 鎳 、 8 12 % 鋁 、 0 24 % 鈷 、 0 6 % 銅 則 變 成 極 高 的 硬 磁 材 料 ， 稱 為 鋁 鎳 鈷 ( Al

14、nico ) 。 鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響加 入 鋼 中 ， 主 要 是 為 了 增 進(jìn) 大 氣 腐 蝕 的 抵 抗 能 力 ， 此 目 的 下 通 常 加 入 量 為 0.2 0.5 % 。 但 銅 會(huì) 破 壞 表 面 品 質(zhì) 及 熱 加 工 性 ， 後 者 主 要 是 熱 加 工 的 溫 度 使 銅 易 偏 析 在 晶 界 上 所 引 起 。 銅 / Copper / 原 子 序 ： 29 / 元 素 符 號(hào) ： Cu鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鈮 可 降 低 韌 脆 轉(zhuǎn) 換 溫

15、 度 及 提 高 低 碳 合 金 鋼 的 強(qiáng) 度 ， 它 可 使 鋼 材 具 有 細(xì) 晶 粒 、 抵 抗 回 火 軟 化 及 增 加 高 溫 強(qiáng) 度 ， 由 於 會(huì) 形 成 穩(wěn) 定 碳 化 物 ， 可 能 在 熱 處 理 會(huì) 消 耗 奧 氏 田 體 中 的 碳 而 降 低 硬 化 能 力 。 鈮 / Niobium / 原 子 序 ： 41 / 元 素 符 號(hào) ： Nb(ni)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鉬 屬 於 強(qiáng) 碳 化 物 形 成 元 素 ， 可 以 抑 制 奧 氏 體 相 的 晶 粒 粗 化 ， 亦 可 以 藉 二 次 硬 化 來

16、 抵 抗 回 火 軟 化 。 含 鉬 鋼 材 回 火 軟 化 較 慢 ， 而 且 也 有 較 高 的 高 溫 強(qiáng) 度 及 耐 潛 變 能 力 。 另 外 ，鉬 在 減 慢 奧 氏 體 變 成 珠 光 體 的 功 效 ， 也 較 減 慢 奧 氏 體 變 成 變 韌 鐵 ( Bainite ) 來 得 好 ， 所 以 含 鉬 鋼 材 也 較 容 易 利 用 連 續(xù) 冷 卻 來 得 到 變 韌 鐵 。鉬 / Molybdenum / 原 子 序 ： 42 / 元 素 符 號(hào) ： Mo (mu)鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鉬 與 鉻 、 矽 、 錳

17、 一 起 使 用 能 增 加 鋼 材 的 強(qiáng) 度 、 硬 度 及 韌 性 。 鉬 與 鉻 合 在 一 起 ， 在 表 面 硬 化 處 理 時(shí) ， 能 增 進(jìn) 表 層 的 耐 磨 性 及 心 層 的 韌 性 。 鉻 鉬 鋼 有 良 好 的 延 展 性 、 銲 接 性 及 深 硬 化 能 力 。 鉬 與 鎳 聯(lián) 合 的 鋼 材 ， 具 有 延 展 性 、 強(qiáng) 度 、 切 削 性 及 深 層 硬 度 也 可 增 進(jìn) 。 鉬 與 鎳 、 鉻 組 合 則 可 得 到 高 強(qiáng) 度 、 高 韌 度 及 高 硬 化 能 的 優(yōu) 良 低 合 金 鋼 。鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響鎢 是 極 強(qiáng) 碳 化 物 形 成 元 素 ， 可 藉 二 次 硬 化 來 抵 抗 回 火 軟 化 。 少 量 添 加 於 低 、 中 碳 鋼 材 內(nèi) ， 可 略 為 提 高 硬 化 能 。 鎢 / Tungsten / 原 子 序 ： 74 / 元 素 符 號(hào) ： W鋼鋼 鐵鐵 中中 的的 合合 金金 元元 素素 對對 品品 質(zhì)質(zhì) 的的 影影 響響假設(shè) 加 4 % 於