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合金元素在钢铁性能上的影响

[发布日期:2016-08-18 16:47:39] 点击:2314


      钢铁大家都不陌生啦,生活中随处可见,而中又是世界上早生产钢铁的之。曾在春秋晚期的墓葬中发掘出把铜格“铁剑”,通过金相检验,结果证明是钢制的,这说明炼钢生产在中已有2500多年的历史。到现在,已有超过3500个不同等的钢,包括的物理、化学和环境属性(世界钢铁协会数据)。 钢铁发展至今,性能得到了巨大改善,而这些改善有部分功劳不得不归功于其中的合金元素。今天我们就来谈谈这些元素在钢中的作用。
  
  •硼(0.001-0.003%):种硬化剂,提高可变形性和可加工性。硼添加到脱氧钢并且只需要很少的量就可以有硬化果。硼的添加在低碳钢中果明显。
  
  •铅:虽然几乎不溶于液体或固体钢,铅有时在浇铸过程中通过机械分散在碳钢中来改善切削加工性能。
  
  •硅(0.2-2.0%):这种非金属可以提高强度、弹性、耐酸性和产生大的晶粒,因此,带来更好的磁导率。因为硅在钢生产中用作脱氧剂,所以它几乎存在所有等的钢中。
  
  •钛:提高强度和耐蚀性同时限制晶粒尺寸。碳和钛(成分在1.25-0.60%)结合,使铬保持在晶界上且抗氧化。


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  •铜(0.1-0.4%):通常在钢中的残留物中,可产生沉淀硬化性和增加耐蚀性。
  
  •磷:在低合金钢中磷和硫起添加提高机械加工性能。它也提高了强度和耐蚀性。
  
  •铬(0.5%-18%):不锈钢的关键组成。铬含量超过12%就会显著提高耐蚀性。这种金属也提高可硬化性、强度、热加工的反应和耐磨性。

      •镍(2-20%):不锈钢另个合金关键因素,镍在高铬不锈钢中添加超过8%。镍提高强度,冲击强度和粗糙度,同时也提高抗氧化和耐性。在低温下添加很小的量也能增加粗糙度。
  
  •钼(0。2-5。0%):在不锈钢中有小量的存在,可以提高可硬化性和强度,尤其在高温下。钼常用于镍镉奥氏体钢,可以保护钢不受氯化物和硫化物的斑蚀。
  
  •铝(0。95-1。30%):种还原剂,用来限制奥氏体晶粒的生长。
  
  •锰(0.25-13%):在高温下消除硫铁化合物的形成来提高强度。锰也可以提高可硬化性,延展性和耐磨性。和镍样,锰是奥氏体组成元素,可作为镍的代替品用于美钢铁协会(AISI)200号奥氏体不锈钢。
  
  •氮:提高不锈钢的奥氏体稳定性和屈服强度。
  
  •钼(0.2-5.0%):在不锈钢中有小量的存在,可以提高可硬化性和强度,尤其在高温下。钼常用于镍镉奥氏体钢,可以保护钢不受氯化物和硫化物的斑蚀。
  
  •钨:减少稳定碳化物,改善晶粒尺寸来提高硬度,尤其是在高温下。

•钴:提高高温强度和磁导率。
  
  •钒(0.15%):和钛、镍相似,在高温下钒可以减少稳定碳化物来提高强度。通过促进细化晶粒,延展性得以保留。
  
  当然还有其他的元素不限于何种钢中,来改变钢的性能。
  
  •硫(0.08%-0.15%):添加少量的硫就可以提高机械加工性能且不会引起热脆性。添加锰热脆性会进步减小,是由于硫化锰比硫化铁的熔点高。
  
  •锆(0.1%):提高强度和限制晶粒尺寸。能够显著提高强度在很低的温度下(低于冰点)。锆在钢中的百分比超过0.1%就会细化晶粒和抗断裂。
  
  •铌:通过形成硬碳化物有助于稳定碳,所以常发现在高温碳中。少量的铌就能明显提高屈服强度,和定程度上提高钢的抗拉强度,铌也有中等的沉淀加强果。
  
  •硒:增加机械加工性能。
  
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