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關(guān)于釬頭中的主要合金元素在鋼中的作用及含量選擇
點(diǎn)擊次數(shù)：2189 更新時間：2022-11-08
今天為大家?guī)硪黄P(guān)于釬頭中的主要合金元素在鋼中的作用及含量選擇，下面讓我們一起來了解一下吧。
1、碳:主要影響鋼的強(qiáng)度和硬度。碳的強(qiáng)化主要是通過固溶強(qiáng)化、降低相變點(diǎn)細(xì)化晶粒、相變強(qiáng)化來實現(xiàn)。碳量過高，會降低鋼的韌性和焊接性能。碳具有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，強(qiáng)化系數(shù)為4410MPa/Wt%。
鋼中含碳量的增加雖然可以提高零件的強(qiáng)度和耐磨性，但卻損害了鋼的塑韌性和工藝性，所以設(shè)計鋼種碳含量時，要根據(jù)不同的條件來確定含碳量，釬頭體用鋼需要較高的強(qiáng)度和耐磨性及一定的塑韌性，選擇含碳在0.42%~0.48%間比較合適。
2、硅:硅一般以固溶態(tài)的形式存在于鐵素體或奧氏體中，固溶強(qiáng)化作用較強(qiáng)，強(qiáng)化系數(shù)為77MPa/Wt%，可以提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性。硅是縮小奧氏體相區(qū)的元素，但卻增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性及鋼中殘余奧氏體的含量，硅增加碳在奧氏體中的活度，強(qiáng)烈阻礙滲碳體的析出，提高鋼的抗回火穩(wěn)定性。
硅對鋼的強(qiáng)韌性的影響極為復(fù)雜，隨著硅含量的增加，在一定的成分范圍內(nèi)，不僅提高鋼的強(qiáng)度，而且提高鋼的韌性，同時還降低韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度。
硅對馬氏體及貝氏體組織的影響，最令人注目的是利用硅提高奧氏體穩(wěn)定性及阻礙碳化物的析出，使鋼獲得一定含量的殘余奧氏體組成，改善鋼的強(qiáng)韌性。我們選擇硅含量為0.15%~0.30%。
3、錳:錳存在于鐵素體及奧氏體固溶體中，部分與鐵碳形成滲碳體，強(qiáng)化系數(shù)為24.5MPa/Wt%。錳的強(qiáng)化可通過提高馬氏體、貝氏體的淬透性使馬氏體、貝氏體含量增加，并降低鋼的相變溫度，使晶粒細(xì)化，達(dá)到強(qiáng)化的目的。
錳是擴(kuò)大奧氏體區(qū)元素，提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性及殘余奧氏體量，有利于鋼的韌性的提高，一般鋼的設(shè)計中都加入較高含量的錳。我們選擇其為0.60%~0.90%。
4、鉬:鉬在鋼中具有較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，強(qiáng)化系數(shù)為80.4MPa/Wt%。在含有導(dǎo)致回火脆性元素(如Mn、Cr等)的鋼中，能防止或減輕鋼的回火脆性傾向，提高鋼的韌性，并增加抗回火性能。鉬溶于鐵素體中，增加鐵的自擴(kuò) 散激活能，提高鋼的回復(fù)和再結(jié)晶溫度。
鉬增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移，但鉬推遲高溫F-P轉(zhuǎn)變的作用遠(yuǎn)大于對貝氏體轉(zhuǎn)變的推遲作用，從而使珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線分離，并使后者相對突出，大大提高貝氏體的淬透性。但由于鉬在世界范圍內(nèi)含量較少，是一種戰(zhàn)略資源，應(yīng)盡量少用。我們選擇其為0.90%~1.10%。
5、鉻:鉻在鋼中能有效的減緩?qiáng)W氏體的分解速度，提高鋼的淬透性、滲碳性能及回火穩(wěn)定性，在低碳鋼中，鉻和鉬有相似的作用，但不如鉬強(qiáng)烈。鉻推遲F-P轉(zhuǎn)變的作用 明顯大于推遲貝氏體轉(zhuǎn)變的作用，同時使F-P轉(zhuǎn)變曲線與貝氏體轉(zhuǎn)變同線分離。
鉻加入鋼中能顯著改善鋼的抗氧化作用，增加鋼的抗腐蝕能力。一般鋼在加入鉻的同時，還必須提高或加入其他合金元素，如Mn、Mo等，才能顯示出較好的性能。我們選擇加入鉻含量為0.90%~1.20%。
6、鎳:鎳能提高鋼的淬透性及滲碳性能，極大的改善鋼的韌性和低溫沖擊韌性，是重要的合金元素之一，但由于其價格昂貴，在鋼的設(shè)計中應(yīng)盡量減少其使用量。我們選擇的含量是0.40%~0.70%。
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