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關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：2113 更新時間：2022-11-08
今天為大家帶來一篇關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:主要影響鋼的強度和硬度。碳的強化主要是通過固溶強化、降低相變點細化晶粒、相變強化來實現。碳量過高，會降低鋼的韌性和焊接性能。碳具有很強的固溶強化作用，強化系數為4410MPa/Wt%。
鋼中含碳量的增加雖然可以提高零件的強度和耐磨性，但卻損害了鋼的塑韌性和工藝性，所以設計鋼種碳含量時，要根據不同的條件來確定含碳量，釬頭體用鋼需要較高的強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:硅一般以固溶態的形式存在于鐵素體或奧氏體中，固溶強化作用較強，強化系數為77MPa/Wt%，可以提高鋼的強度和耐磨性。硅是縮小奧氏體相區的元素，但卻增加過冷奧氏體的穩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，強烈阻礙滲碳體的析出，提高鋼的抗回火穩定性。
硅對鋼的強韌性的影響極為復雜，隨著硅含量的增加，在一定的成分范圍內，不僅提高鋼的強度，而且提高鋼的韌性，同時還降低韌性-脆性轉變溫度。
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，強化系數為24.5MPa/Wt%。錳的強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，使晶粒細化，達到強化的目的。
錳是擴大奧氏體區元素，提高過冷奧氏體的穩定性及殘余奧氏體量，有利于鋼的韌性的提高，一般鋼的設計中都加入較高含量的錳。我們選擇其為0.60%~0.90%。
4、鉬:鉬在鋼中具有較強的固溶強化作用，強化系數為80.4MPa/Wt%。在含有導致回火脆性元素(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 散激活能，提高鋼的回復和再結晶溫度。
鉬增加過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移，但鉬推遲高溫F-P轉變的作用遠大于對貝氏體轉變的推遲作用，從而使珠光體和貝氏體轉變曲線分離，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含量較少，是一種戰略資源，應盡量少用。我們選擇其為0.90%~1.10%。
5、鉻:鉻在鋼中能有效的減緩奧氏體的分解速度，提高鋼的淬透性、滲碳性能及回火穩定性，在低碳鋼中，鉻和鉬有相似的作用，但不如鉬強烈。鉻推遲F-P轉變的作用 明顯大于推遲貝氏體轉變的作用，同時使F-P轉變曲線與貝氏體轉變同線分離。
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，在鋼的設計中應盡量減少其使用量。我們選擇的含量是0.40%~0.70%。
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