合金元素對(duì)鋼熱處理工藝性能的影響

熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產(chǎn)生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過(guò)熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時(shí)可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開(kāi)裂傾向。加入錳、硅會(huì)增大鋼的過(guò)熱敏感性。§7-2 合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的鋼種稱(chēng)為合金結(jié)構(gòu)鋼。主要有低合金結(jié)構(gòu)鋼、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。

常用低合金結(jié)構(gòu)鋼

16Mn是我國(guó)低合金高強(qiáng)鋼中用量廣泛多、產(chǎn)量 的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細(xì)晶粒的鐵素體-珠光體，強(qiáng)度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%~30%，耐大氣腐蝕性能高20%~38%。15MnVN 中等級(jí)別強(qiáng)度鋼中使用多的鋼種。強(qiáng)度較高，且韌性、焊接性及低溫韌性也較好，被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。強(qiáng)度級(jí)別超過(guò)500MPa后，鐵素體和珠光體組織難以滿(mǎn)足要求，于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷條件下得到貝氏體組織，使強(qiáng)度更高，塑性、焊接性能也較好，多用于高壓鍋爐、高壓容器等。

鋼板2. 合金元素對(duì)過(guò)冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響

除Co外, 幾乎所有合金元素都增大過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性, 推遲珠光體類(lèi)型組織的轉(zhuǎn)變, 使C曲線右移, 即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有:Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的合金元素, 只有完全溶于奧氏體時(shí), 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會(huì)成為珠光體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩種或多種合金元素的同時(shí)加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個(gè)元素對(duì)淬透性的影響要強(qiáng)得多。

除Co、Al外, 多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是:Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng), Si實(shí)際上無(wú)影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降, 使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過(guò)多時(shí),可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下), 以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體; 或進(jìn)行多次回火, 這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì)使Ms、Mf點(diǎn)上升, 并在冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。

大家也知道鋼板也分很多種類(lèi)：

沸騰鋼板1、沸騰鋼板是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼沸騰鋼熱軋成的鋼板。沸騰鋼是一種脫氧不完全的鋼，只用一定量的弱脫氧劑對(duì)鋼液脫氧，鋼液含氧量較高，當(dāng)鋼水注入鋼錠模后，碳氧反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，造成鋼液沸騰，沸騰鋼由此而得名。沸騰鋼含碳量低，由于不用硅鐵脫氧，鋼中含硅量也低(Si<0.07%)。沸騰鋼的外層是在沸騰所造成的鋼液劇烈攪動(dòng)的條件下結(jié)晶成的，故表層純凈、致密，表面質(zhì)量好，有很好的塑性和沖壓性能，沒(méi)有大的集中縮孔，切頭少，成材率高，而且沸騰鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鐵合金消耗少，鋼材成本低。沸騰鋼板大量用于制造各種沖壓件，建筑及工程結(jié)構(gòu)及一些不太重要的機(jī)器結(jié)構(gòu)零部件。但沸騰鋼心部雜質(zhì)較多，偏析較嚴(yán)重，組織不致密，力學(xué)性能不均勻。同時(shí)由于鋼中氣體含量較多，故韌性低，冷脆和時(shí)效敏感性較大，焊接性能也較差。故沸騰鋼板不適于制造承受沖擊載荷、在低溫條件下工作的焊接結(jié)構(gòu)及其他重要結(jié)構(gòu)。