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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

點擊次數(shù):1375    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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