18种元素对钢材性能的影响.docx

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18种元素对钢材性能的影响

18种元素对钢性能的影响

一、AL

1、AL当钢中其含量小于3~5%时,是一有益的元素。

其作用是:

高的抗氧化性和电阻。

①作为强烈脱氧剂加进的AL,可生成高度细碎的、超显微的氧化物,分散于钢体积中。

因而可阻止钢加热时的晶粒长大(含AL<10%,在加热<1200℃才有细化作用,否则其作用甚小)和改善钢的淬透性。

所以这些氧化物成为结晶的中心,而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。

②作为合金元素,有助于钢的氮化,因而可提高钢的热稳定性。

所以ALN本身在加热时具有高稳定性,①与②都有利于减弱钢的过热倾向。

③可改善钢的抗氧化性,考虑②和③。

④能提高钢的电阻,与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金:

如Cr13AL4、1Cr17AL5、1Cr25AL5。

AL使电阻增高的程度比Cr还高的多。

在Cr钢中加AL,会粗晶易脆,所以其量一般不超过5%,个别才有8~9%。

⑤对硅钢而言,AL可减少α铁心损失,降低磁感强度,与氧结合可减弱磁时效现象,但AL的氧化物会使磁性变坏。

AL(>0.5%)也会使硅钢变脆。

2、AL的不良影响

  ①促进钢的石墨化,减少合金相中的碳溶浓度,所以硬度、强度降低。

  ②加速脱碳:

当AL含量增加至3~5%时,8~9%将会大大地促进钢锭的柱状结晶过程。

因此而大大增加钢的机械热加工的困难,也使钢极易脱碳。

(其热加工之所以困难是因为该合金钢锭具有粗晶结构,且其晶体的解理极弱,所以导热性低,加热时容易出现大的温度差而锻裂,甚至钢锭的去皮加工都会使其晶界氧化而破坏。

此外,它在800℃以上的高温长时间停置也极易变脆。

3、一般合金钢中含AL量:

合金结构钢:

AL=0.4~1.1%(38CrALA、38CrMoALA、38CrWVAlA等)

耐热不起皮钢:

AL=1.1~4.5%(Cr13SiAL、Cr24Al2Si、Cr17AL4Si等)

电热合金:

AL=3.5~6.5%(Cr13AL4、1Cr17AL5、Cr8AL5、0Cr17AL5等)

AL=8%的Cr7AL7:

考虑电热合金受荷不大,虽有脆性,仍可使用。

二、Si

 一般合金钢中的Si含量不会高于3.5%,更多时(4.8~6.5%)将使钢具有很高的脆性。

1、Si的有益作用:

高的热强性和弹性极限,高的导磁率,涡流损失少。

①象Al、Cr一样,其氧化物均是尖晶石类型的组织。

其晶格常数与α-Fe、γ-Fe区别小。

因为其氧化物与金属分界处的晶胞之间就紧密而强固地结合在一起,氧化皮紧密地被贴在金属上,甚至在高温下也不剥落。

所以它具有很强的抗氧化性和耐热性能,而被加入耐热钢。

②有利于提高钢的弹性极限,在中碳钢中加入1~2%的Si,调质中σb将增15~20%,而Aku也提高了,还提高了σs和δ。

③利于促进钢中石墨化而用于炼制石墨钢。

此钢可制轴承,甚至作为工具钢代替,制冲头,拉模、弯曲模等。

④脱氧能力较强,是炼钢常用的脱氧剂,故一般钢中均含Si,其量≤0.5%。

⑤硅可减小晶体的各向异性,使磁化容易,使磁阻减小,它还可减轻钢中其他杂质对磁场磁感的危害(使%C石墨化,脱氧,与N形成氮化硅等)。

所以可大大减少涡流损失。

由于硅的脆性,目前高硅钢片硅含量规定为低于4.5%,最多只为4.8%,正在研究提高至6.5%。

⑥硅可显著地减慢回火马氏体在低温(200℃)时的分解速度。

(在较高温度即400~500℃则作用并不显著)Si是铁素体形成元素,多加Si会使A-α转化。

2、Si的不良影响

①促使石墨化,促进脱碳(它是阻止碳化物形成的一种元素),含Si钢一般不作渗碳。

②促进回火脆性的发展,使塑性降低。

Si对冲击韧性和韧性的温度储量的影响不是等值的。

当Si=1~1.5%时作用尚良好;Si=2.5~3%时则影响不良;含Si=2~2.5%,则难以锻造。

当Si≤2.3%时,矽铬钢对回火脆性的敏感性还很低,但对当Si=2.5~3.5%时,对回火脆性和敏感性就高。

用这种钢必须采取韧性处理(回火后在水中浸渍,锻时用少韧处理),而当Si>3.5%时,甚至持用韧性处理也已不能消除矽铬钢的脆性。

(不过,Mo的加入可使其脆性稍许改善),Si=4%时,室温下即可能脆裂。

③对碳素工具钢,Si含量上升时,将降低其淬透性等级。

一般结构钢中均不宜加Si,对于高速钢,不大于0.4%。

④由于硅的存在,使钢中增碳困难,并使渗碳速度降低,所以此类钢多不作渗碳处理。

⑤硅锰结合,Mn可下降,因为Si引起的脱碳,Si有微弱的抑制晶粒长大的作用,可稍下降,Mn引起的调质粗晶,有相互改善作用,但易生白点,应注意冶炼时原材料的干燥烘烤。

⑥硅在钢中还常以Fe、Mn的硅酸盐类夹杂物而存在,均会降低钢的各种性能,塑性比硫化物低。

这类夹杂物透光度很高,而反光度则低,故显微镜下常呈灰黑色。

3、一般合金钢中Si含量:

一般碳钢:

Si<0.5%

合金结构钢:

Si=0.9~1.6%(27SiMn、40CrSi、20CrMnSi、35CrMnSiA等)

弹簧钢:

 Si=1.5~2%(55Si2Mn、60Cr2Mn等)

轴承钢:

Si=0.4~0.7%(GCr9SiMn、GCr15SiMn、GCr6SiMn等)

工具钢:

 Si=0.65~1.8%(SiMn、9SiCr、5SiMnMoV、6SiMoV等)

耐热钢:

 Si=1~4.3%(Cr17Al4Si、Cr20Si3、4Cr9Si2、4Cr3Si4等)

电机硅钢片:

Si=0.8~1.8%、1.8~2.8%、2.8~3.8%、3.8~4.8%为低、中、较高、高级硅钢片

三、Mn

1、锰的有益作用是高的强度和耐磨性,淬透、渗碳、冷工硬化。

14%(高耐磨钢),17~19%(护环钢)

①作为炼钢的脱氧剂用,因为一般钢中均含Mn,其量≤0.7%。

②Mn和S作用抵消S对铁的红脆影响。

③Mn对各类钢的作用是:

a:

珠光体Mn钢:

可提高其强度和耐磨性,塑性亦不错。

所以它能细化珠光体组织。

(对含碳量较高的钢,Mn↑,塑性稍有降低。

对低碳钢则含Mn↑,而韧性↑。

b:

奥氏体Mn钢:

有足够高的塑性和很高的耐磨性。

Mn能增加奥氏体的稳定性,扩大γ相区得奥氏体。

降低淬火时的临界冷却速度。

降低钢的临界点(A1和A3)同碳量碳素钢低25~30℃,所以可提高钢的淬透性,淬火时的变形也比较小,因此适于制大截面和复杂的零件。

Mn=5%时,Mn降至0℃。

马氏体Mn钢:

易使之发脆、淬裂。

Mn易溶于铁素体内,形成弱碳化物其稳定性不强。

所以加热过程中极易完全溶入奥氏休中,加之其临界点又低,所以晶粒极易粗化、极易淬裂,为此应严格控制淬火加热温度和保温时间,一般均以油淬或流动空气中冷却为宜,只有形状简单件才好用水淬。

c:

调质钢:

将降低其塑性(回火脆性影响)。

d:

渗碳钢:

Mn的存在能促进渗碳作用,所以能大大提高钢的表面硬度与耐磨性,尤其可贵的是在渗碳时表面软点较少,也不改变过分增碳的倾向。

(渗碳后的锰钢,在最后淬火前,应进行一次正火或退火处理,以消除因长时间渗碳造成的心部过热)。

e:

结构钢:

将促使其回火脆性增强。

f:

工具钢:

加入约1%Mn,可减少淬火时的体积变形,这对于精密工具和长形工具来说有重要的意义。

(如CrMn、CrWMn钢等)。

④Mn可改善钢的焊接性和低温性能,还可减慢钢的脱碳作用。

⑤Mn量中还可适当改善钢的切削性能。

⑥对某些钢,Mn的作用可代Ni,能扩大γ相区得奥氏体,如模具钢(增强淬透性)、奥氏体钢等。

⑦高锰钢对冷加工硬化敏感,可提高钢的强度和耐磨性。

(Mn=10~14%,而C=1~1.4%)

⑧铬锰奥氏体钢的热强性很好,甚至可超过Cr、Ni钢,加4%Cr、Ni红热耐磨性更好。

Mn比较价廉。

2、锰的不良影响是:

①增加钢的过热敏感性(粗晶):

这是由于含Mn渗碳体的稳定性不强,在加热过程中很容易完全溶于奥氏体中。

加之,Mn钢的临界点亦较低,所以就易粗晶了。

为此锻造和热处理加热都要严格控制加热温度和保温时间。

所有合金元素中,Mn是不能减低奥氏体晶粒长大倾向的元素,相反引起粗晶。

②增强钢对白点的敏感性,故要缓冷。

(含C>0.3%时影响即较大)

  ③增强回火脆性,且易形成带状和纤维组织。

故纵、横向性能差较大(Mn>2.4%延伸率↓↓)

 ④高锰钢熔点低(Mn13~14%,T熔1350~1400℃)平均线膨胀系数大(相当于钢类矽钢的1.9倍),导热系数小(约为同类矽钢的1/3~1/4),热加工稍难。

⑤高锰钢在冷速不够时,易生成块状碳化物沿晶界析出,使钢变脆,采用水淬速冷时,可使碳化物来不及析出,得到均匀奥氏体组织,性能改善。

但因为含Mn量高,导热性差,速冷则温差应力大而易淬裂,所以淬火次数不宜多。

3、含Mn钢的分类

①碳钢:

a、正常含Mn量碳钢Mn=0.25~0.8%

b、较高含Mn量碳钢Mn=0.7~1.0%及0.9~1.2%

②锰钢:

Mn=1.1~1.8%少数~2.4%

③高锰钢:

Mn=13~14%(C=1.0~1.3%)

注:

Mn<1.2%为炼钢脱氧及稍许改变钢性能,作一般矽钢。

Mn=1.1~1.8%或2.4%为具高塑性、耐磨性,强度而被采用。

Mn=2.4~13%为粗晶极脆而不可用。

Mn=13~14%为冷工硬化而成为高耐磨钢

四、Ni

1、镍的有益作用是:

高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。

①一方面既强烈提高钢的强度,另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。

其变脆温度则极低。

(当镍<0.3%时,其变脆温度即达-100℃以下,当Ni量增高时,约4~5%,其变脆温度竞可降至-180℃。

所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。

含Ni=3.5%,无Cr钢可空淬,含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。

②Ni的晶格常数与γ-铁相近,所以可成连续固溶体。

这就有利于提高钢的淬硬性,Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性,所以其淬火温度可降低,淬透性好。

一般大断面的厚重件都用加Ni钢。

当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时候,淬透性尤可增高。

镍钼钢还具有很高的疲劳极限。

(Ni钢有良好的耐热疲劳性,工作在冷热反复。

σ、αk高)

③在不锈钢中用Ni,是为了使钢具有均匀的A体组织,以改善耐蚀性。

④有Ni钢一般不易过热,所以它可阻止高温时晶粒的增长,仍可保持细晶粒组织。

⑤含Ni量相当高的钢,其热膨胀系数很小而用作不变钢(Ni36%)和代用白金(Ni42%)。

⑥含Ni更高时,与Cr结合作高电阻合金(Cr15Ni60、Cr20Ni80)。

⑦Ni和V一样,对脱碳过程没有影响。

Ni本身不是有效的抗氧化学元素,所以很少单独用作不锈钢的合金元素,但对浓苛性碱有好的作用。

⑨Ni可提高A体钢的蠕变抗力,但还一定值作用则减弱,须加入别的合金元素,通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。

⑩Cr、Ni钢的焊接性能和低温性能也不错。

2、Ni的不良作用:

①Ni不能提高铁素体的蠕变抗力,相反会使珠光体M体钢热脆性增大。

所以珠光体、马氏体钢不加镍。

②含硫气氛中的Ni钢耐蚀性也不及无Ni钢,因硫化镍会引起钢的赤热脆性。

③铬镍钢容易感受回火脆性和易形成白点(前者可在回火后采用速冷防止,后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷却规范防止。

④对高速钢,因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质,当Ni≈2%时或更高时,由于其抗600~660℃回火稳定性降低而热硬性变坏(使A体稳定不分解),所以硬度降低。

⑤同样,因为Ni降低钢之淬火层的硬度,在轴承钢中也不希望有它,Ni不大于0.30%,且Ni+Cu不大于0.50%(Cu不大于0.25%)。

⑥Ni虽可提高电阻,促使矽石墨化,但会降低磁感和最大磁导率。

所以硅钢片也不希望有Ni。

⑦Ni在我国早,价钱高。

⑧Ni钢氧化容易起鳞,所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。

3、一般合金钢中的Ni含量:

a:

渗碳钢:

含C=0.15~0.25%Ni=1~4.5%

b:

调质钢:

含C=0.35~0.55%,Ni=1~1.75%。

c:

不锈钢:

含Ni≤2%

d:

M体不锈钢:

含Ni=8~18%

e:

A体不锈钢:

含Ni=2~8%M-P体类不锈钢。

f:

耐热不起皮钢:

含Ni达9~36%,属A体钢。

j:

磁钢:

含Ni<25%的(Ni25、Ni9Mn9等)为弱磁性钢,用930~1000℃淬火能很好不被磁化,可用于制机器,仪表等不应被磁化零件(电机环、指南针盒、电阻等)。

含Ni=25~30%的是陈化磁性钢,它具有非常高的磁性,当残余磁感应为5000~7500高斯时,矫顽磁力可达500~700奥斯特甚至1000,但它具有高的脆性(和硬度),所以多做铸造磁铁。

含Ni=35~37%的是恒范合金(不变合金)。

含Ni=42~44%的是类铂合金。

含Ni=50~80%的是高导磁率的合金,(但要很纯,才能发挥作用)。

五、Cr

1、铬的有益作用:

具有许多有价值的性能:

高硬度、高强度、屈服点、高的耐磨性而对塑性、韧性影响又不大,高的抗氧化性,耐蚀性,还能提高电阻和导磁率等等。

①Cr是中等碳化物形成元素,在所有各种碳化物中,铬碳化物是最细小的一种,它可均匀地分布在钢体积中,所以具有高的强度、硬度、屈服点和高的耐磨性。

由于它能使组织细化而又均分布,所以塑性、韧性也好,这对工具钢尤有价值。

②Cr的碳化物也较难溶解,在短时间加热下有阻碍晶粒长大作用,长时间渗碳还会粗晶。

所以可减小过热敏感效应。

③Cr可使A体分解速度减缓,降低淬火时的临界冷却速度,因而有助于M体形成和提高M体的稳定性,所以Cr钢均有优良的淬透性,且淬火变形较小。

注意:

Cr是铁素体形成元素,缩小γ区,所以在没A体化元素存在时,高Cr钢将呈铁素体组织。

④Cr与W或Mo结合,能使淬火钢中残余奥氏体增加,而有助于获得需要粉碎程度的碳化物相。

⑤Cr能大大提高结构钢的强度和塑性,这种影响在Cr与Ni结合的钢中尤其显著。

如12CrNi3N等。

⑥Cr≥12%时,有好的耐蚀性,再加8~9%的Ni,耐蚀性更会大大提高。

Cr提高耐蚀能力的作用随含碳量增加而会有所降低,因为Cr与C结合后不起作用。

⑦Cr≥25~30%时,有好的抗氧化性。

如Cr=27~28%即可作1300℃的热电偶温度计的防护罩,当Cr与Si、Al结合时,甚至Cr相当少而抗氧化性也很高。

如Cr6~10%+Si2~3%就有高的耐热性和抗氧性。

⑧Cr、Al结合(1Cr17AL5、Cr13AL4等)及Cr、Ni结合(如Cr15Ni60、Cr20Ni80等)均有很高的电阻。

⑨Cr能提高钢的矫顽力和阻止钢的组织时效,所以Cr钢用于制造永久磁铁。

⑩Cr价较低。

⑾因为Cr可形成稳定的碳化物,减缓碳的扩散和生成紧固的氧化皮膜,所以可降低脱碳作用。

3、合金钢中的Cr含量

含Cr>2.5%的多元素合金钢(18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等)是良好的抗氢蚀钢。

含Cr<0.08%:

这是石墨钢的要求,所以Cr是阻止石墨化的一种元素。

含Cr≯1.2%:

低合金高强度钢(一般Mn钢和SiMn钢)

含Cr0.5~1.65%:

轴承钢(C≈1%)——其合金含量低,价廉,而又具有高强度、高耐磨性、良好的耐疲劳性和淬透性,且热处理也简便。

含Cr3~10%的钢:

Cr对钢强度和韧性的影响是由Cr<2%逐渐增强到2%时,强化作用最为显著,但超过此限则会损害其热强性。

3~10%时最为明显,当含Cr>12%时,则强度又复升高。

但是当含Cr量增至3%时,由于其马氏体回火稳定性显著增高,所以有较高的硬度和耐磨性而用于模具;当含Cr量增至3%时,其与含C1%的磁性配合也最好,所以又用作磁钢。

含Cr4%时与18%W及1%V结合可得到很好的红硬性(620℃HRC=60),所以广泛用于高速工具钢中。

含Cr5%的钢(含C1%)即可空气中淬火。

含Cr5~6%及含Cr6~10%且含Si2~3%的矽铬钢,尽管强度不是很高,但亦具有足够的耐热性和抗氧化性而用于气阀中及石油、化学工业(氨合成设备等)。

含Cr12~14%的钢是最典型的不锈钢(1Cr13~4Cr13)它们都有较高的抗蚀力,强度也不错。

而Cr12、Cr12Mo等则是典型的具有高淬透性和高耐磨性的模具钢,(此类多属马氏体钢)。

含Cr=16~18%的钢有的只具单相(铁素体),有的双相(马氏体—铁素体),此类具单相的Cr钢耐蚀力比含Cr=12~14%的钢还高,如Cr17、9Cr18等。

如再加8~9%的Ni其耐蚀力又将大大增高,如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等都是典型的不锈钢,耐酸性较好,CrNi钢的缺点是有晶间腐蚀,加Ti、Nb可改善。

含Cr23~32%的钢具有很好的抗蚀稳定性,极高的抗氧化性,甚至在普通温度下能抵抗浓硝酸、浓磷酸、浓硫酸的浸蚀。

含Cr27~28%的钢可作1300℃的热电偶温度计的防护罩。

这类钢是纯铁素体钢,所以不能通过热处理改变其组织及性能。

且再结晶温度较低,粗晶作用较强,有高的脆性,所以不能作受振及打击零件。

加入Mo、W、V可适当改变性能。

减少Cr含量,加Si量可提高其热强度如Cr9Si2、Cr10Si2Mo等。

加Ni也可以,如Cr20Ni14Si、Cr25Ni20、Cr18Ni25Si、Cr14Mn14W、Cr18Ni6Mn5等等。

【Cr不同于Mn、Ni,它是缩小γ区的合金元素,(它同α-Fe都具有体心立方晶格,且自熔点1849℃至绝对0ºK,纯铬均为这一晶格不变),所以随含Cr量增加Ac3虽也从910℃开始降低,但其速很慢,而Ac4却从1400℃迅速降低,至含铬达8%时Ac3为850℃已为最低。

含Cr再增加,Ac3即迅速上升,当含Cr量达13%时,Ac3与Ac4会合为一点,γ区被封闭,所以含Cr>13%时变为纯铁素体相,不再发生转变,用热处理也不能再改变其晶粒尺寸,——即为铁素体钢。

当Cr量继续增加,约在25~60%特别是45~48%区域,当温度低于950℃时(多在820℃)慢冷,将会析出一种无磁性脆性组分——σ相。

这些在进行二次加热后将会游离析出,致使得在固溶体中产生巨大体积改变造成颇大应力,故极脆。

但在950℃以下急冷时,σ相可由于固溶体内不析出,影响则较小。

δ相问题:

有人指出,当Cr和C含量搭配时,特别在含左右时,将极易生成游离态的铁素体即δ相,它将使钢的工艺性能和耐热性降低,所以要很好注意在含Cr=0.11%时,含Cr=10.9%可使δ相量减至最少。

Cr对抗腐性的改善上很有利的,但对抗蠕变的影响则较复杂。

因为作耐热钢应注意,当含Cr=1%抗蠕变强度最高。

含Cr↑则出现,Cr>C3三方晶格,至Cr=7%抗蠕强降至最低点,当含Cr增至12%时,Cr23C6将取代Cr7C3,抗蠕强(耐热性)可有少许提高,添加V、Nb、Ti可得极细弥散相,对抗蠕强(耐热性)改善极为有利。

六、W

1、W的良好作用是:

①细化晶粒:

其作用比Cr还强,所以可降低钢的过热倾向性,提高强度、韧性和热稳定性。

②提高M体稳定性,大大提高淬透性。

18CrNiWN任何冷却速度都能完全淬透,得M体,用W18%与Cr4%配合,M体稳定性可达600℃,保持红硬性。

③阻止回火脆性发展,所以可提高强度同时不降低塑性,提高韧性。

④提高淬火钢的矫顽磁力,阻止钢的组织时效。

⑤其碳化物极其稳定,高温也难溶进固溶体,所以可作高速工具钢。

⑥W钢一般硬度、耐磨性较好,热处理变形小,不易淬裂,回火稳定性也较好。

⑦W因能提高A体的稳定性,而用于阀门钢中,缩小γ区,同Cr。

⑧可提高珠光体耐热钢的热强性,提高再结晶温度。

⑨在高合金Cr、Ni钢中加入2~4%W便可提高钢的屈服点,疲劳强度和热稳定性,并因为形成碳化物而减小晶向腐蚀倾向(Fe3W2和Fe2W都是极稳定的化合物,高度弥散,所以可提高强度、热稳定性。

2、W的不良影响:

①增加脱碳(碳化物稳定)阻止石墨化。

②W是强碳化物元素,应防止碳化物不均影响性能而成废品(可增加镦拔数及正火处理纠正)。

③含W>9%时硬度显著提高,而δ、ψ显著降低。

④W使钢导热率降低,含W>10%其导热率只有纯铁的0.7倍。

⑤含W增加,可锻温度范围降低。

3、一般合金钢中的W的含量:

合金结构钢:

W=0.3~1.0%(例20Cr3MoWVA、18Cr3MoWVA等)

耐热不起皮钢:

W=0.3~3.2%(上二种为抗氢钢亦属此类,又如Cr15Ni36W3Ti等)

合金工具钢:

W=1~18%(CrWMn、W、W2、3Cr2W8V、P9、P18等)。

向钢中加入多于20~22%的W,是不合适的。

所以超过此值W对钢的性能的改善并没更好的作用,所以多加是不经济的。

4、一般提到的降低回火脆性的方法有如下几种:

1)在钢中加入0.3~1.0%的Mo或1~1.5%的W。

2)回火时采用快速冷却,用水冷或油冷。

3)提高回火温度,此法因为使性能(强度)下降,得不到充分发挥,所以少用。

4)延长回火时间,或增加重复高温回火的次数。

5)降低淬火温度,或采用二次淬火①AC3以上正常淬火②AC1~AC3之间不完全淬火以消除回火脆性。

6)在钢中加入V(约是钼含量%+0.1%可等效),以提高钢的回火稳定性,抑制回火脆性,不过此作用甚微。

7)采用形变热处理,即加热至AC3以上进行形变(变形度15~20%最佳)后立即淬火回火,韧性提高3倍。

8)高速度(1000℃/秒)加热和冷却,最后二种方法因为生产上很难实现而未被采用。

注:

常说的回火脆性是第二类回火脆性(即450~570℃可650~700℃出现的),而第一类回火脆性(250~400℃),所有钢都不可避免的存在,而可用重复回火即能消除,故多不再讨论。

七、Mo

1钼的良好作用是:

1)细化晶粒的作用比W更强,所以可降低钢的过热倾向性,提高强度、硬度、热稳定性。

2)Mo在钢中会使锻件σb、σs、HB↑,而使δ、ψ、αk↓。

提高M体回火稳定性,与Cr、Ni结合可大大提高淬透性,可细化晶粒,提高韧性,使锻造加工容易。

3)降低回火脆性,对某些结构钢可消灭回火脆性(如24CrMoV5),所以可提高强度而塑性并不降低,钼可提高钢的冲击韧性。

①又一说是合金元素(包括Mo在内)均只有抑制回火脆性的作用而不能达到消除回火脆性。

Mo的影响是:

含量达0.2%即有良好作用。

所以普通合金结构钢含Mo0.25~0.4%对放置回火脆性温度范围550~600℃长期工作的钢才规定含Mo为0.5~0.6%,当含Mo量超过一定值时(对低碳钢此限为1.0%),则反而会使高温回火水冷钢变脆。

Mo钢长时间回火易变脆。

②当含P和Mo较高时,即使有Mo或W等也仍不能避免回火脆性产生。

③附带说说降低回火脆性的方法(见上段)。

4)提高钢的的矫顽力,改善磁性。

5)其碳化物也很稳定,它并阻止其它碳化物析出。

高温也很难向固溶体转移。

6)钼可代钨(因为原子量成半关系,所以可用1%Mo代替2%W)。

7)同样Mo亦可提高奥氏体稳定性而用于阀门钢。

8)可提高Cr、Ni不锈钢的抗晶间腐蚀能力。

9)在某些还原性介质中易使耐酸不锈钢钝化,从而提高耐腐蚀能力。

(如亚硫酸、沸磷酸及醋酸、草酸、蚁酸等)。

10)可提高珠光体耐热钢的热强性,并可单一加进耐热钢,其量约0.5~1%(并独作合金元素时会使钢有石墨化倾向)。

2、钼的不良影响:

①有挥发性,在加热时,会生成褐色烟气(氧化钼)发生蒸发。

②促进脱碳,所以为防止脱碳其淬火温度应较一般降低10~20℃,阻碍

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