合金钢材料简要介绍
4130合金钢成分及性能

合金结构钢介绍这类钢,由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
4130结构钢4130结构钢具有高的强度和韧性,淬透性较高,在油中临界淬透直径15~70mm;钢的热强度性也较好,在500℃以下具有足够的高温强度,但550℃时其强度显著下降;当合金元素在下限时焊接相当好,但接近上限时焊接性中等,并在焊前需预热到175℃以上;钢的可切削性良好,冷变形时塑性中等;热处理时在300~350℃的范围有第一类回火脆性;有形成白点的倾向。
4130结构钢性能及应用合金结构钢4130标准:ASTM A29/A29M-04这种钢通常是在调质状态下使用,当含碳量为下限的钢也可用作要求心部强度较高的渗碳钢。
在中型机械制造业中主要用于制造截面较大、在高应力条件下工作的调质零件,如轴、主轴以及受高负荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等;在化工工业中用来制造焊接零件、板材与管材构成的焊接结构和在含有氮氢介质中工作的温度不超过250℃的高压导管;在汽轮机、锅炉制造业中用于制造 450℃以下工作的紧固件、500℃以下受高压的法兰和4130结构钢化学成分碳 C :0.28~0.33硅 Si:0.15~0.35锰 Mn:0.40~0.60硫 S :允许残余含量≤0.040磷 P :允许残余含量≤0.035铬 Cr:0.80~1.10镍 Ni:允许残余含量≤0.030铜 Cu:允许残余含量≤0.030钼 Mo:0.15~0.25[2]4130结构钢力学性能抗拉强度σb (MPa):≥930(95)屈服强度σs (MPa):≥785(80)伸长率δ5 (%):≥12断面收缩率ψ (%):≥50冲击功 Akv (J):≥63冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)硬度:≤229HB试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm热处理规范:淬火880℃,水冷、油冷;回火540℃,水冷、油冷4130合金结构钢产地:美国芬可乐4130合金结构钢化学成分:4130合金结构钢化学成分C碳Si硅Cr铬Mn锰Mo钼V钒W钨Ni 镍P磷S硫0.28-0.33 0.15-0.35 0.80-1.10 0.40-0.60 0.15-0.254130合金结构钢性能及应用:该钢具有高强度,高韧性,良好的高温强度,加工性良好,冷弯塑性中等,淬透性较高,焊接性能良好,一般在调质状态下使用4130合金结构钢对应钢号中国GB/JB:0CrMo日本JIS:SCM435美国AIS:4130美国SAE:4130美国ASTM:4130德国DIN钢号:34CrMo4德国DIN材料:1.7220法国AFNOR:30CD4(NF)。
工程材料学 第7章 合金钢(rev 2)

第七章合金钢合金元素在钢中的作用2Outline分类及编号1合金结构钢3合金工具钢4特殊钢5工程材料学分类及编号一、合金钢介绍为了提高钢的力学、工艺、物理或化学性能,在冶炼时特意往钢中加入的一些化学元素(即通常称为合金元素),所得到的钢称为合金钢。
改善对象:1.提高强度2.提高淬透性3.提高高温强度、热硬性4.提高抗氧化、耐腐蚀、耐热、耐磨、电磁等特殊性能工程材料学钢中常用合金元素钢的成分中含有的元素一般除Fe 、C 外,还包括:常存合金元素Si 、Mn 未清除净的杂质S 、P 、H 、O 主要元素(含量较高) Cr 、Ni 、W 、Mo强碳化物元素V 、Nb 、Ti 、Zr 、B 其他元素Re(稀土)、Al一、合金钢介绍分类及编号工程材料学1.按用途分类合金结构钢主要用来制造承受力结构零部件,其中就热处理或专门构件的类型可分别称呼为调质钢、渗碳钢、弹簧钢、轴承钢等。
合金工具钢主要用来制造加工其它零件的工具或模具,其中又分为刃具钢、模具钢、量具钢等。
特殊性能钢具有特殊性能而作某项专用的钢,其中又分为不锈钢、耐热钢、电工钢等。
2.按钢的成分分类碳钢仅含有一定量非人为特意加入的常存元素Si 、Mn 等。
合金钢为达到某种性能要求,人为加入了必要的合金元素。
按其加入的量较多元素又有铬钢、锰钢、铬锰钢、钨钼钢等;按其总量分为低、中、高合金钢。
<5% 5-10% >10%一、合金钢介绍分类及编号工程材料学二、合金钢的牌号各个国家钢的牌号命名的方法各不相同,仅介绍我国统一命名的一般规定。
(碳钢已介绍过)(1)合金结构钢牌号的组成为:两位数字+元素符号+数字+…+字母第一部分用两位数字表示钢的含碳量的万分之几;第二部分用化学元素符号表示钢中的所含主要或关键合金元素,平均含量少于1.5%时不标数, 平均含量为1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……时,相应地标以2、3……;第三部分的字母为级别标志,注明特殊要求或专门用途。
435合金钢成分

435合金钢成分435合金钢是一种常见的合金钢材料,其主要成分包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍等元素。
这些元素的含量对合金钢的性能起着重要的影响。
下面将详细介绍435合金钢的成分及其作用。
1. 碳:碳是合金钢中最主要的元素之一,它的含量决定了钢的硬度和强度。
435合金钢中的碳含量通常在0.40%至0.50%之间,可以提高钢的硬度和强度,同时还能提高钢的耐磨性和耐蚀性。
2. 硅:硅是一种强化元素,可以提高钢的强度和硬度。
在435合金钢中,硅的含量通常在0.15%至0.35%之间。
适量的硅能够提高钢的热处理硬化能力,同时还能提高钢的耐腐蚀性能。
3. 锰:锰是一种强化元素,可以提高钢的强度和韧性。
在435合金钢中,锰的含量通常在0.60%至0.90%之间。
适量的锰能够提高钢的热处理硬化能力和耐磨性能。
4. 磷:磷是一种杂质元素,在合金钢中的含量应控制在较低水平。
过高的磷含量会影响钢的塑性和韧性,降低钢的冷加工性能。
5. 硫:硫是一种杂质元素,对钢的性能有一定的影响。
过高的硫含量会降低钢的塑性和韧性,同时还会影响钢的热处理硬化能力和耐蚀性能。
6. 铬:铬是一种重要的合金元素,可以提高钢的硬度、强度和耐蚀性。
在435合金钢中,铬的含量通常在0.80%至1.10%之间。
适量的铬能够提高钢的耐磨性和耐蚀性能。
7. 镍:镍是一种强化元素,可以提高钢的强度和韧性。
在435合金钢中,镍的含量通常在1.65%至2.00%之间。
适量的镍能够提高钢的热处理硬化能力和耐蚀性能。
除了以上主要成分外,435合金钢中还可能含有一些其他的微量元素,如钒、钼、铌等。
这些微量元素的加入可以进一步改善钢的性能。
435合金钢是一种含有碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍等元素的合金钢材料。
不同元素的含量和相互作用使得该钢具有一定的硬度、强度、韧性、耐磨性和耐蚀性。
在实际应用中,可以根据具体要求对合金钢的成分进行调整,以满足不同的工程需求。
合金钢材料的抗拉强度

合金钢材料的抗拉强度
合金钢材料的抗拉强度是指该材料在受到拉力作用时,能够承受的最大拉力大小。
合金钢是一种含有多种合金元素的钢材,这些合金元素可以增加钢材的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等性能。
因此,合金钢的抗拉强度往往比普通钢材要高。
合金钢材料的抗拉强度是通过一系列实验测试来确定的。
在测试中,将一段合金钢材料制成标准试样,然后将试样置于拉伸试验机中,施加逐渐增大的拉力,直到试样断裂为止。
在断裂前,可以通过拉力和试样断面积计算出合金钢材料的抗拉强度。
合金钢材料的抗拉强度对于设计和制造结构件、机械零件等都非常重要。
在应用中,需要根据具体的使用要求和条件选择合适的合金钢材料,以满足要求的抗拉强度和其他性能需求。
同时,在制造过程中也需要注意材料的加工和热处理等,以保证合金钢材料的性能稳定和优良。
- 1 -。
30crmo的屈服强度和抗拉强度

30crmo的屈服强度和抗拉强度1.引言1.1 概述30CrMo是一种常用的合金结构钢,具有较高的屈服强度和抗拉强度。
在工程应用中,了解和掌握这两个指标的数值和影响因素对于材料的选择和设计具有重要意义。
屈服强度是指材料在受到外部力作用下开始发生塑性变形时所承受的最大应力。
它是衡量材料抵抗塑性变形的能力的重要参数。
较高的屈服强度意味着材料在工作环境中更具有可靠的承载能力和抗变形性能。
30CrMo的屈服强度取决于多个方面,如化学成分、热处理状态以及冷变形程度等。
因此,深入了解并研究这些影响因素对于提高30CrMo的屈服强度具有重要意义。
抗拉强度是指材料在受到拉伸力作用下承受的最大应力。
它是衡量材料抵抗断裂的能力的指标。
较高的抗拉强度表明材料具有更好的抗拉伸性能和耐破坏性能,有利于提高材料的使用寿命和可靠性。
30CrMo的抗拉强度也受到多个因素的影响,如材料的化学成分、热处理状态以及冷变形程度等。
因此,研究和探究这些影响因素对于提高30CrMo的抗拉强度具有重要意义。
综上所述,对于30CrMo的屈服强度和抗拉强度的研究和了解对于材料的选择、设计和应用都具有重要意义。
文章将在接下来的内容中详细探讨30CrMo的屈服强度和抗拉强度的定义、影响因素以及这些结果的应用和意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对文章进行概述,介绍研究的背景和目标。
首先,简要介绍30CrMo这种材料的基本特性和应用领域,在此基础上引出对其屈服强度和抗拉强度的研究。
接着,说明文章的结构和各个部分的内容安排。
正文部分是本文的核心部分,主要分为两个小节,分别探讨30CrMo 的屈服强度和抗拉强度。
在屈服强度部分,首先进行定义和意义的阐述,介绍屈服强度在工程材料中的重要性。
然后,对影响30CrMo屈服强度的因素进行分析和讨论,包括合金元素的影响、热处理的影响等。
通过对这些因素的探讨,希望能够深入了解30CrMo的屈服强度变化规律。
合金钢的种类

合金钢的种类
合金钢是一种合金性质的金属材料,由碳钢、合金元素和其他材料组成。
它具有优异的力学性能,耐腐蚀,高温强度,综合性能,抗磨损性能等等,是许多工业和科研领域的重要材料。
合金钢的分类有很多种,根据其构成不同,可分为低合金钢、高合金钢、特殊合金钢等。
一、低合金钢
低合金钢的含量在碳钢中较低,具有良好的韧性和抗冲击性,机械性能和高磨损性能较为优异,通常用于焊接材料、建筑材料和冷锻件等。
常见的低合金钢有Q235、Q255、Q275等。
二、高合金钢
高合金钢是将钢中的碳含量控制在0.2%以下,在此基础上添加一定量的合金元素,使其耐热性和韧性可以大幅度提高,而且还能提高钢的抗腐蚀性、抗氧化性、抗热膨胀性等特性。
常见的高合金钢有45马氏体、4Cr13、3Cr13等。
三、特殊合金钢
特殊合金钢是含有一系列难以溶解的元素,如钨、钼、铬、钒、铬、铜、铝等的钢,它们的特性比普通钢型更优越,拥有良好的耐腐蚀性、抗冲击性、高温性、抗磨损性能等。
常见的特殊合金钢有 9Cr18、9Cr18MoV等。
最后,不论是低合金钢、高合金钢还是特殊合金钢,在工业和科研领域皆发挥着重要的作用,其特性也决定了它们在不同领域的适用
范围。
为了更好的掌握它们的特性,并尽可能的扩展应用范围,我们需要不断进行实验和研究,期待能给人们带来更多的惊喜。
以上就是关于合金钢的种类介绍,希望能给大家一些参考。
金属材料-合金钢

~1.
0.20 ~0.06 0.20 0.70 16~35
70 Q460
0
WNi≤ 35~50
0.70
≥275 ≥255 ≥345 ≥325 ≥295 ≥390 ≥370 ≥350
≥420 ≥400 ≥380
≥460 ≥440 ≥420
70 470~6 21~22 34 30 490~6 19~20 34 50
中温高压容器。
厚度或
化学成分/%
直径
力学性能
钢号
/mm
应用举例
C
Mn Si
V
Nb Ti 其他
≤0.16 0.80 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~
<16
σs/MPa σ
δ5/% AKV/J(
b/MPa
20℃)
≥295 390~5 23 34 桥梁,车辆,
Q295
~1.
0.15 ~0.06 0.20
Q390 60
0
WNi≤ 35~50
0.70
≤0.20 1.00 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~ WCr≤ <16
~1.
0.20 ~0.06 0.20 0.40 16~35
Q420 70
0
WNi≤ 35~50
0.70
≤0.20 1.00 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~ WCr≤ <16
• 热处理:包括预先热处理(球化退火)和最终热处理(淬火
+低温回火)。组织为M回+颗粒状碳化物+A’(少量);精密 轴承:淬火后进行冷处理(-60~-80℃), 可以减少A’、 稳定尺寸;然后低温回火;并在磨削后稳定化处理。
合金钢—合金钢的分类和编号(航空材料)

5.专用钢
指某些用于专门用途的钢种 以其用途名称的汉语拼音第一个字母表明该钢的类型, 以数字表明其含碳量; 化学元素符号表明钢中含有的合金元素, 其后的数字标明合金元素的大致含量。
滚珠轴承钢
在编号前标以“G”字, 其后为铬(Cr)+数字,数字表示铬含量平均值的千分之几, 如“滚铬15” GCr15: 注意牌号中表示含铬量为1.5%, 其他元素仍按百分之几表示, 如 GCr15SiMn: 表示含铬为1.5%,Si、Mn均小于1.5% 的滚动轴承钢。
按 脱 氧 制 度 , 沸 腾 钢 在 钢 号 后 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ “ F” , 半 镇 静 钢 在 钢 号 后 加 “b”, 镇静钢则不加任何字母。
2.合金结构钢
牌号以“两位数字+元素符号+数字”表示。
合金元素质量百分数 添加的合金元素 钢中所含碳的质量万分数 需保证淬透性的钢牌号后加“H”, 若为高级优质,也在牌号后加A;如45CrAH。 例:40Cr——平均碳质量分数为0.4%, 平均铬的质量分数为1.5%。
合金钢的分类
一、分类
按用途分类
合金结构钢 — —包括渗碳钢、调质钢、超高强度钢等。 合金工具钢 — —包括刃具钢、模具钢、量具钢等。 特殊性能钢 — —包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
按合金元素 含量分类
低合金钢 — —Wme: 5%。 中合金钢 — —Wme :5%~10%。 高合金钢 — —Wme : 10%。
平均Si、Cr的质量分数均为1.5%
4.不锈钢与耐热钢
前面数字表示碳质量分数的千分数, 合金元素的表示方法与其他合金钢相同。
当wc≤0.03%时,则在牌号前面分别冠以“00” 及wc≤0.08%时,则在牌号前面分别冠以“0”
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合金钢板合金钢板steel sheet(s) and plate(s)钢板是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。
钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(最薄0.2毫米),厚钢板4~60毫米,特厚钢板60~115毫米。
[1]钢板按轧制分,分热轧的和冷轧的。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。
薄板按钢种分,有普[1][2]通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。
在品各方面,除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外,有些品种的钢板如汽车大梁钢板(厚2.5~10毫米)、花纹钢板(厚2.5~8毫米)、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。
另,钢板还有材质一说,并不是所有的钢板都是一样的,材质不一样,其钢板所用到的地方,也不一样。
合金钢(一)概述随着科学技术和工业的发展,对材料提出了更高的要求,如更高的强度,抗高温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足:(1) 淬透性低一般情况下,碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。
40钢的σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。
一. 合金钢的分类按合金元素含量多少,分为低合金钢(合金元素总量低于5%)、中合金钢(合金元素总量为5%-10%)高合金钢(合金元素总量高于10%)。
按所含的主要合金元素,分为铬钢(Cr-Fe-C)铬镍钢(Cr-Ni-Fe-C)锰钢(Mn-Fe-C)硅锰钢(Si-Mn-Fe-C)按小试样正火或铸态组织,分为珠光体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢按用途分类合金结构钢合金工具钢特殊性能钢二. 合金钢的编号牌号首部用数字标明碳含量。
规定结构钢以万分之一为单位的数字(两位数)、工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字(一位数)来表示碳含量,而工具钢的碳含量超过1%时,碳含量不标出。
在表明碳含量数字之后,用元素的化学符号表明钢中主要合金元素,含量由其后面的数字标明,平均含量少于1.5%时不标数, 平均含量为1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……时,相应地标以2、3……。
合金结构钢40Cr,平均碳含量为0.40%,主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。
合金工具钢5CrMnMo, 平均碳含量为0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。
专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。
如:滚珠轴承钢,在钢号前标以“G”。
GCr15表示含碳量约1.0%、铬含量约1. 5%(这是一个特例, 铬含量以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。
Y40Mn,表示碳含量为0.4%、锰含量少于1.5%的易切削钢等等。
对于高级优质钢,则在钢的末尾加“A”字表明,例如20Cr2Ni4§7-1 钢的合金化在钢中加入合金元素后,钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。
钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。
一、合金元素与铁、碳的相互作用合金元素加入钢中后,主要以三种形式存在钢中。
即:与铁形成固溶体;与碳形成碳化物;在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
1. 溶于铁中几乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中, 形成合金铁素体或合金奥氏体, 按其对α-Fe或γ-Fe的作用, 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。
扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降, A4点( γ-Fe的转变点)上升,从而扩大γ-相的存在范围。
其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区消失, 称为完全扩大γ相区元素。
另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩大γ相区, 但不能扩大到室温, 故称之为部分扩大γ相区的元素。
缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。
它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。
按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。
2. 形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小, 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
常见非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。
它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。
常见碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、T i等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列),它们在钢中一部分固溶于基体相中,一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化合物。
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响1. 对奥氏体和铁素体存在范围的影响扩大或缩小γ相区的元素均同样扩大或缩小Fe-Fe3C相图中的γ相区, 且同样Ni或Mn的含量较多时, 可使钢在室温下得到单相奥氏体组织(如1Cr18N i9奥氏体不锈钢和ZGMn13高锰钢等),而Cr、Ti、Si等超过一定含量时, 可使钢在室温获得单相铁素体组织(如1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢等)。
2. 对Fe-Fe3C相图临界点(S和E点)的影响扩大γ相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度下降, 缩小γ相区的元素则使其上升, 并都使共析反应在一个温度范围内进行。
几乎所有的合金元素都使共析点(S)和共晶点(E)的碳含量降低,即S点和E点左移, 强碳化物形成元素的作用尤为强烈。
三、合金元素对钢热处理的影响合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。
1. 合金元素对加热时相转变的影响合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小。
(1)对奥氏体形成速度的影响:Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳的亲合力大, 形成难溶于奥氏体的合金碳化物, 显著减慢奥氏体形成速度;Co、Ni 等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的扩散速度, 使奥氏体的形成速度加快;Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度影响不大。
(2)对奥氏体晶粒大小的影响:大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用, 但影响程度不同。
强烈阻碍晶粒长大的元素有:V、Ti、Nb、Zr等;中等阻碍晶粒长大的元素有:W、Mn、Cr等;对晶粒长大影响不大的元素有:Si、Ni、Cu等;促进晶粒长大的元素:Mn、P等。
2. 合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响除Co外, 几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性, 推迟珠光体类型组织的转变, 使C曲线右移, 即提高钢的淬透性。
常用提高淬透性的元素有:M o、Mn、Cr、Ni、Si、B等。
必须指出, 加入的合金元素, 只有完全溶于奥氏体时, 才能提高淬透性。
如果未完全溶解, 则碳化物会成为珠光体的核心, 反而降低钢的淬透性。
另外, 两种或多种合金元素的同时加入(如, 铬锰钢、铬镍钢等), 比单个元素对淬透性的影响要强得多。
除Co、Al外, 多数合金元素都使Ms和Mf点下降。
其作用大小的次序是:Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。
其中Mn的作用最强, Si实际上无影响。
Ms和Mf 点的下降, 使淬火后钢中残余奥氏体量增多。
残余奥氏体量过多时,可进行冷处理(冷至Mf点以下), 以使其转变为马氏体; 或进行多次回火, 这时残余奥氏体因析出合金碳化物会使Ms、Mf点上升, 并在冷却过程中转变为马氏体或贝氏体(即发生所谓二次淬火)。
3. 合金元素对回火转变的影响(1)提高回火稳定性合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变(即在较高温度才开始分解和转变),提高铁素体的再结晶温度, 使碳化物难以聚集长大,因此提高了钢对回火软化的抗力, 即提高了钢的回火稳定性。
提高回火稳定性作用较强的合金元素有:V、Si、Mo、W、Ni、Co等。
(2)产生二次硬化一些Mo、W、V含量较高的高合金钢回火时, 硬度不是随回火温度升高而单调降低, 而是到某一温度(约400℃)后反而开始增大, 并在另一更高温度(一般为550℃左右)达到峰值。
这是回火过程的二次硬化现象, 它与回火析出物的性质有关。
当回火温度低于450℃时, 钢中析出渗碳体; 在450℃以上渗碳体溶解, 钢中开始沉淀出弥散稳定的难熔碳化物Mo2C、W2C、VC等,使硬度重新升高, 称为沉淀硬化。
回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可导致二次硬化。
试一试:碳质量分数为0.35%的钼钢的回火温度与硬度的关系产生二次硬化效应的合金元素产生二次硬化的原因合金元素残余奥氏体的转变沉淀硬化Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①①仅在高含量并有其他合金元素存在时, 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。
(3)增大回火脆性和碳钢一样, 合金钢也产生回火脆性, 而且更明显。
这是合金元素的不利影响。
在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性)主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关, 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。
这是一种可逆回火脆性, 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。
钢中加入适当Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除这类脆性。
四、合金元素对钢的机械性能的影响提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。
欲提高强度, 就要设法增大位错运动的阻力。
金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相(沉淀和弥散)强化。
合金元素的强化作用, 正是利用了这些强化机制。
1. 对退火状态下钢的机械性能的影响结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物。
合金元素溶于铁素体中,形成合金铁素体, 依靠固溶强化作用, 提高强度和硬度, 但同时降低塑性和韧性。