18种金属元素对刚性能的影响(3)

（3）一般合金钢中的钼含量：

合金结构钢和工具钢：Mo=0.15～0.30% （例5CrNiMo、35CrMo、40CrMnMo、38CrMoAlA等）

不锈耐酸钢：Mo =1～2.6% （如Cr17Mo2Ti、Cr25MoTi、Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等）耐热不起皮钢：Mo =0.4～1%（16Mo、20CrMo、Cr5Mo、25Cr2Mo1VA、15Cr11MoV 等）

航空用高温合金：Mo =0.35～7% （如901合金=Cr12Ni43Mo6Ti3BMo2Ti）

8、V

（1）钒的良好作用是：

1）细化晶粒作用强，可提高钢的强度和韧性，减小过热敏感性，提高热稳定性。

18种金属元素对刚性能的影响

2）提高M体的回火稳定性。它对淬火钢硬度的影响，与温度有关：在正常淬火温度下（稍高于AC3点时）。因为V与C化合成VC而降低了固溶体的合金度，所以硬度降低，当淬火温度提高至超过AC3点很多时（且有较长保温时间），则VC 都转进固溶体，所以硬度可提高。一般地说V对淬透性有不利的影响，但韧性较好，加了V不易淬裂。中碳钢加V强度↑，韧性不变低。

3）V与O、N都有很大的亲和力，亦是强碳化物元素。一般VC的弥散度很高，且极稳定。所以它既利脱氧、脱气得到致密细晶组织，提高塑性、韧性及高强度，其冲击性能和疲劳强度都较无V钢高，在高温及低温（＜0℃）均有高强度、韧性。由于碳化钒的高度分散阻止焊缝晶粒粗大，所以可改善钢的可焊性能，但加热到VC溶解温度后即会引起钢晶强烈长大。

4）由于V可提高钢的高温蠕变能，所以是热强钢合金元素之一。

5）由于V钢表面内部均有细晶组织，所以对渗碳有利，可延长渗碳进行时间，无须进行二次淬火，一次即可直接淬至要求性能。

6）V对结构钢机械性能的影响尚无定论。

（2）钒的不良影响：

1）V无减低回火脆性的作用，因为V可提高回火稳定性，可细化晶粒，所以当V 量不高时，也可适当提高韧性，而降低回火脆性。

2）有阻碍钢的脱碳及石墨化的作用。

3）含量达0.05%时将使硅钢矫顽力降低，这可能由于脱氧的作用。

4）含碳一定时，V↑会使HB↓，所以一般含V≯1%（因为不溶入固溶体）。

（3）一般钢中的含V量：

合金结构钢：V=0.07～0.35

（例20MnV、10CrV、45CrV、12CrMoV、25Cr2Mo1VA等）

在合金结构钢中，由于含V＞0.3%时将使回火脆性倾向急，则增大而少用。

耐热钢：V=0.1～1 （例20Cr3MoVA等）V可提高高温蠕变性能，有脱氧能力。氮化钒的弥散硬化作用可使其有耐蚀和高的热强性，但V的时效脆性使含其量不宜过高。

高速钢：V=0.1～2.6 最近在研究增至5%，主要因为它能提高工具的热强度，特别是可提高它的切削性能（对切削高硬度材料亦很有利）所以加得多，但其量达一定值后，性能再增就不显著了。

9、Co

（1）Co良好作用是：

1）能细化晶粒，可降低钢的过热倾向性，向高速钢中加Co，可提高其耐用度。2）能提高钢的热强性（热硬性），它给高速钢增加了合金化的强度和促进回火碳化物形成。

3）能提高磁钢的矫顽力又同时提高它对磁碱留感应值，所以对磁钢有良好的影响（它本身即为磁性物质）。

4）含碳量很高时会促进钢中碳石墨化。

（2）Co的不良影响：

1）含量过高，难以锻造。因为易析出硬而脆的金属化合物。

2）有相当高的脱碳倾向性。

3）价格昂贵，所以下列各种钴钢都很少使用。

4）钴的一个特性是：降低奥氏体的稳定性，促使钢中奥氏体等温转变曲线（C-曲线）左移。

18种金属元素对刚性能的影响

5）因为易析出硬而脆的金属间化合物使机性变坏。

（3）一般合金钢的钴含量：

1）热强钢：含Co=2～4%（主要是铬钴钼钢组）

2）高速钢：含Co=4.5～10.5%(BCo5、BCo10等超过10%作用已无显著增加)。3）磁钢：含Co=2.5～16.5%(Cr6Co3、Cr6Co5、Cr7Co10Mo、Cr9Co15Mo等)。10、Ti

（1）钛的有益作用是：

1）能形成很强固的TiC，可稳定到1300℃，有此稳定到高温的高度分散的TiC 质点，所以可细化晶粒，降低钢的过热倾向性。

2）能防止产生晶间腐蚀现象，实践知：当Ti：C=5（一般C=0.03）时，效果最佳。当Ti：C=3，抗蠕变强度最高。满足上条件时的钢，因为所有的游离碳都被结合成了强固TiC，所以在加热过程中就不会再沿奥氏体晶界析出碳化铬。否则，晶界碳化铬的生成就将出现晶界固溶体的贫铬区，其电位就相对地降低了，而与固溶体基体和碳化物形成微温差电偶，晶间固溶体本身即为阳极而被腐蚀。晶间腐蚀的程度将随含碳量增加而加强。（粗晶亦易蚀）

3）钛钢易产生时效硬化，含钛量超过2%的低碳合金，其时效硬化就尤其明显。4）钛可改善不锈钢的焊接性能。

5）Ti是强烈的铁素体形成元素。0.65%Ti就能使γ区完全封闭。它又是强碳化物形成元素。

6）Ti能与S作用，降低硫的热脆作用，这与Mn相似。

（2）钛的不良影响：

1）含Ti钢，特别是低碳之Ti钢，往往因其钢液粘度较大，而使其中非金属加杂，不易分离浮出应一致，在防止造成缺陷应注意。可在冶炼时注意高温操作和钢液的脱氧。

2）淬火钛钢硬度随含Ti量增加而降低。因为TiC非常稳定，甚至加热到1300℃都不能溶入到固溶体而减少了合金固溶体中的碳浓度的缘故。

3）钛与N、O有很大的亲和力而极易成形TiN和TiO2，钢锭在较低温度时，就形成了较多的非金属夹杂和皮下多孔等缺陷。

4）Ti也是铁素体形成元素，所以其含量较多（>2%）就易生成铁素体δ相或其它脆性相而使韧性降低。

5）铜V一样，含Ti达0.05%时就将使硅钢矫顽力降低，这可能是脱氧的作用，它对硅钢还会促进其二次再结晶，这倒可得粗晶而改善磁性。

（3）一般钢中的Ti含量：

1）通常钢中含Ti量取决于它的含碳量，一般约为Ti%=4～8倍*C%。

2）合金结构钢中有铬锰钛钢、不锈钢和耐热钢中也含Ti，一般为0.06%～2%。

11、Nb

（1）铌的有益作用是：

1）能生成高度分散的强固的碳化物NbC（熔点3500℃），所以可细化晶粒，直加热至于1100～1200℃，仍可阻止晶粒长大。

2）同Ti能防止产生晶间腐蚀，实践知，以含Ni=8*C%为佳。

3）能与Fe生成金属间化合物Fe2Nb2，这种化合物在α铁中听溶解度随温度↑而↓，所以含Nb低碳钢能促进时效硬化。

4）加铌可提高低碳钢的抗强度和屈服点（25%），可提高不锈钢的高温抗蚀性和强度，可提高抗酸能力。

18种金属元素对刚性能的影响

（2）铌的不良影响是：

1）同Ti钢，铌钢的硬度亦将随含Nb量↑而↓。

2）Nb虽可细化晶粒而提高钢的韧性，但含量过高时，亦将生成铁素体δ相或其它脆性相，而使其韧性降低，热加工性能变坏。

一般合金钢中的含Nb量：仅不锈钢中含Nb，其量为8～12*C%≤1.5%。

12、Cu

（1）铜的有益作用：

1）能提高钢中奥氏体的稳定性，所以可提高可淬性和淬透性，在A体钢中加2 ～4%Cu，可提高抗酸力。

2）有强化铁素体的作用，在铁素体中加Cu，可提高它在某些还原性介质中的耐蚀性和改善钢的韧性。

3）在低合金钢中加入0.20%左右的Cu，特别当和P联合使用时，可提高钢对大气的抗蚀力，当含Cu量超过0.75%时，可以经过沉淀硬化处理提高钢强度。4）Cu是一种强烈的石墨化元素，用于炼制石墨钢。（Cu钢的时效硬化是因为Cu 在α铁中的溶解度变化很大，在830℃时达3.5%，到20℃则降至0.35%，所以含Cu>0.35%者可促进时效硬 …… 此处隐藏：2786字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……