3. 合金钢

　　合金钢中元素的作用

　　为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。

　　1）硅 

　　①提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
　　②硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比。
　　③耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。 

　　缺点：使钢的焊接性能恶化。

　　2）锰

　　①锰能提高钢的淬透性。
　　②锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
　　③锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

　　缺点：
　　①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象。
　　②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服。
　　③当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏。

　　3）铬

　　①铬可提高钢的强度和硬度。
　　②铬可提高钢的高温机械性能。
　　③使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。
　　④阻止石墨化。
　　⑤提高淬透性。

　　缺点：
　　①铬是显著提高钢的脆性转变温度。
　　②铬能促进钢的回火脆性。

　　4）镍

　　①可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
　　②镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
　　③改善钢的加工性和可焊性。
　　④镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。

　　5）钼

　　①钼对铁素体有固溶强化作用。
　　②提高钢热强性。
　　③抗氢侵蚀的作用。
　　④提高钢的淬透性。

　　缺点：
　　钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。

　　6）钨

　　①提高强度。
　　②提高钢的高温强度。
　　③提高钢的抗氢性能。
　　④是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。

　　7）钒

　　①热强性。
　　②钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。

　　8）钛

　　①钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度。
　　②并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上，在珠光体低合金钢中，钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。

　　9）铌

　　①铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。
　　②有极好的抗氢性能。
　　③铌能提高钢的热强性。 

　　10）硼

　　①提高钢的淬透性。
　　②提高钢的高温强度。强化晶界的作用。

　　11）铝

　　①用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度。
　　②提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4％AI即可改变氧化皮的结构，加入6％A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。嘉峪检测网认为当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50％一55％、铬30％一35％、铝10％一15％的合金，在1 400C高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。
　　③此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。 

　　缺点：
　　①脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。
　　②当含铝较高时．其高温强度和韧性较低。

来源：嘉峪检测网