4鋼的合金化對組織和性能的影響非碳化物元素：Si,Ni,Cu,Al,Co碳化物元素

強碳化物形成元素Ti、Zr、Nb、V特殊碳化物中等碳化物形成元素

W、Mo、Cr

(較高)合金滲碳體(較低)合金碳化物弱碳化物形成元素

Mn、Fe

少部分溶于滲碳體中、大部分溶于鐵素體或奧氏體

滲碳體－合金滲碳體－合金碳化物－特殊碳化物穩定性和硬度4.1合金元素在鋼中的存在形式和作用1)合金元素與碳的作用Si和Mn對鐵素體固溶強化效果最為顯著鎳還可以減少鋼的冷脆性并增加塑性和韌性。

C,N,B間隙固溶體不同程度上提高固溶體的強度和硬度，并降低沖擊韌性其它置換固溶體2)合金元素與鐵的作用4.2合金元素對鋼熱處理的影響1）改變γ相區擴大γ相區/奧氏體穩定化元素Mn、Ni、Co、C、N、Cu完全擴大γ相區元素：Ni、Mn等加入到一定量后,可使γ相區擴大到室溫以下,使α相區消失部分擴大γ相區的元素：C、N、Cu雖擴大γ相區,但不能擴大到室溫縮小γ相區/鐵素體穩定化元素Cr、Mo、V、W、Ti、Si、Al、B、Nb完全封閉γ相區元素：Cr、Ti、Si含量較多時，可在室溫下得到單相鐵素體組織部分縮小γ相區的元素：B、Nb、Zr等2)S和E點移動合金元素的添加會顯著改變共析鋼的含碳量S點和奧氏體的最大含碳量E點在相圖的位置，即移向含碳量較小的方向。因此，合金鋼共析體的含碳量小于碳鋼共析體0.77%的含碳量1.合金元素對加熱時相轉變的影響對奧氏體形成速度的影響：Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大,形成難溶于奧氏體的合金碳化物,顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素,因增大碳的擴散速度,使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大對奧氏體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用,但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等4.2.2合金元素對加熱和冷卻轉變的影響2.對冷卻轉變的影響冷卻時，珠光體和貝氏體的轉變主要受到碳擴散速度的控制，加之合金元素的擴散速度也較慢，所以幾乎所有合金元素（Co除外）都不同程度地延緩其轉變，增大過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移，提高了鋼的淬透性但是除Co、Si和Al之外，大多數合金元素會降低Ms和Mf點，使鋼中殘余奧氏體量增加，從而降低了鋼的硬度和抗疲勞性、耐磨性。解決的方法是冷處理或者多次回火4.2.2合金元素對加熱和冷卻轉變的影響4.2.3合金元素對回火轉變的影響4.3合金元素對鋼加工性能的影響4.4鋼中雜質對性能的影響4.4鋼中雜質對性能的影響Mn

有益脫氧性好，減少FeO降低脆性、提高韌性MnS消除S的有害作用Si

有益脫氧性好，減少FeO強化鐵素體，提高硬度、強度降低塑韌性O有害部分溶于鐵素體，部分以FeO、Fe3O4、MnO、SiO、Al2O3等形式存在強度、塑性降低不利切削，冷脆4.4鋼中雜質對性能的影響S

有害以FeS形式存在；FeS與Fe形成低熔點共晶體（985℃）或單獨存在A的晶界上，使鋼材在1000℃左右熱軋時產生熱脆，導致開裂硫與其它雜質形成的夾雜物常導致鋼材開裂硫還容易使焊縫熱脆，并使焊縫產生氣孔和