合金元素对钢的组织与性能的影响

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合金元素对钢的组织与性能的影响


  对钢的显微组织及热处理的作用

  1)作为钢中的合金元素,其质量分数一般不低于0.4%,以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中,缩小奥氏体相区;

  2)提高退火、正火和淬火温度,在亚共析钢中提高淬透性;

  3)硅不能形成碳化物,有强烈的促进碳的石墨化作用,在硅含量较高的中碳和高碳钢中,如不含有强碳化物形成元素,易在一定温度条件下发生石墨化;

  4)在渗碳钢中,硅减小渗碳层厚度和碳的浓度;

  5)硅对钢液有良好脱氧作用。对钢的力学性能的作用

  1)提高铁素体和奥氏体的硬度和强度其作用较 Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等更强;显著提高钢的弹性***限、屈服强度和屈强比,并提高疲劳强度和疲劳比;

  2)硅的质量分数超过3%时显著降低钢的塑性和韧性;硅提高韧脆转变温度;

  3)硅易使钢中形成带状组织,使横向性能低于纵向性能;

  4)改善钢的耐磨性能。

  对钢的物理、化学及工艺性能的作用

  1)降低钢的密度、热导率、电导率和电阻温度系数;

  2)硅钢片的涡流损耗量显著低于纯铁,矫顽力、磁阻和磁滞损耗较低,磁导率和磁感强度较高。但在强磁场中,硅降低磁感强度;

  3)提高高温时钢的抗氧化性能,但硅含量高时,表面脱碳加剧;

  5)硅降低钢的焊接性;

  在钢中的作用

  1)在普通低合金钢中提高强度,改善局部耐蚀性,在调质钢中提高淬透性和耐回火性,是多远合金结构钢中的主要合金元素之一;

  2)硅的质量分数为0.5%~2.8%的SiMn或SiMnB钢广泛用于高载荷弹簧材料,同时加入W、V、Mo、Nb、Cr等强碳化物形成元素;

  3)硅钢片为硅的质量分数为1.0%~4.5%的低碳和超低碳钢,用于电机和变压器;

  4)在不锈钢和耐蚀钢中,与Mo、W、Cr、Al、Ti、N等配合,提高耐蚀性和抗高温氧化能力;

  5)硅含量较高的石墨钢用于冷作模具材料。