1、職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫教學資源庫主講教師：賈 金 龍合金元素在結構鋼中的作用 蘭 州 工 業 學 院金屬材料檢測技術課程職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 由于碳鋼在強度、韌性、塑性等各方面都無法滿足工業、科技發展所提出的各種要求，通常在碳鋼中加入某些合金元素，以提高材料的強度、韌性，并改善熱處理工藝性能。金屬材料檢測技術職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 錳能強烈提高鋼的淬透性。錳對鐵素體和奧氏體均能起較大的固溶強化作用，為弱碳化物形成元素，進入滲碳體替代部分鐵原子，形成合金滲碳體。在正火(或熱鍛、軋)態，錳能增加珠光體量，與含碳量相同的碳鋼相比，使鋼具備高的強

2、度和硬度。金屬材料檢測技術1. 錳 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 錳對鋼的不利影響：含錳量較高時，鋼有明顯的回火脆性，尤其是第一類回火脆性嚴重；錳促使奧氏體晶粒長大，使鋼對過熱較敏感。往往錳鋼中夾雜物較多，但可從冶煉工藝上得到解決。金屬材料檢測技術職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 硅對鐵素體有較大的固溶強化作用常用于脫氧劑。能提高鋼的電阻率，降低磁滯耗損，對磁導率也有改善，為硅鋼片的主要合金化元素。硅對回火轉變有阻礙作用，尤其在低溫階段抗回火的作用比較強烈。因此，硅對正火、調質狀態的鋼都能有效地提高強度。硅對提高鋼的屈強比的作用在合金元素中占第一位。硅和錳配合使用，有助于克

3、服錳鋼的過熱敏感性。金屬材料檢測技術2. 硅 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 硅的加入，使鋼在正火(或熱軋)態下，珠光體量增加，也能細化珠光體組織。硅對鋼的不利影響：硅促進鋼的表面脫碳；對中、高碳鋼的回火時易產生石墨化；含硅量較高時，對鋼的焊接性不利。金屬材料檢測技術職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 鋼中加入微量的硼，能提高其淬透性。硼對低碳鋼淬透性的作用顯著，但隨著含碳量增加，硼的作用逐漸減弱，當含碳量的質量分數達0.9%時，硼已不能提高淬透性。 微量的硼能促使鋼的正火(或熱軋)態組織由珠光體向貝氏體方向變遷。金屬材料檢測技術3. 硼 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源

4、庫 硼對鋼的副作用有：硼略有促進奧氏體晶粒長大的作用；硼略有加劇第二類回火脆性的作用；含硼量的質量分數大于0.004%時，會強烈降低鋼的韌性。金屬材料檢測技術職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 鉻能強烈提高鋼的淬透性，其作用的強弱約與錳相當。與其他元素相比，鉻對抑制貝氏體轉變作用最強烈。鉻雖然可部分地溶于鐵素體，但它對鐵素體的強化作用很弱。對正火(或熱軋)態而言，鉻能增加珠光體量，并能細化珠光體組織。金屬材料檢測技術4. 鉻 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 鉻對鋼的不利影響是促進回火脆性。金屬材料檢測技術職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 釩、鈦和鎢在合金結構鋼中都作為輔

5、助元素加入。釩、鈦和鎢都是強烈形成碳化物的元素,它們在鋼中形成穩定的特殊碳化物，有強烈細化晶粒的作用。錳鋼中加入釩、鈦能有效地克服猛鋼容易過熱的缺點。硅鋼和鉻鋼中加入鎢，能有效地消除回火脆性，使鋼具有好的韌性。金屬材料檢測技術5. 釩、鈦和鎢 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 鉬在合金結構鋼中一般是輔助元素。鉬是較強的碳化物形成元素，主要用在硅鋼和鉻鋼中，能有效地消除回火脆性，使之具有好的沖擊韌性 鉬能強烈提高鋼的淬透性。鉬對正火（或熱軋)態鋼而言，能使組織從珠光體形態向貝氏體形態轉變。有些含鉬的鋼在正火態即可獲得貝氏體組織。金屬材料檢測技術6. 鉬 職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫 鎳在結構鋼中是輔助元素，主要作用是提高鋼的淬透性、