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鎳鉻錳等元素對鋼鐵性能的影響

信息來源：求和不銹鋼時(shí)間：2019-06-18 08:36:56 瀏覽次數(shù):-

鎳鉻錳等元素對鋼鐵性能的影響

Ni（鎳）

鎳的有益作用是：高的強(qiáng)度、高的韌性和良好的淬透性、高電阻、高的耐腐蝕性。

一方面既強(qiáng)烈提高鋼的強(qiáng)度，另方面又始終使鐵的韌性保持極高的水平。其變脆溫度則極低。（當(dāng)鎳＜0.3%時(shí)，其變脆溫度即達(dá)‐100℃以下，當(dāng)Ni量增高時(shí)，約4～5%，其變脆溫度競可降至‐180℃。所以能同時(shí)提高淬火結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和塑性。含Ni=3.5%，無Cr鋼可空淬，含Ni=8%的Cr鋼在很小冷速下也可轉(zhuǎn)變?yōu)镸體。

Ni的晶格常數(shù)與γ‐鐵相近，所以可成連續(xù)固溶體。這就有利于提高鋼的淬硬性，Ni可降低臨界點(diǎn)并增加奧氏體的穩(wěn)定性，所以其淬火溫度可降低，淬透性好。一般大斷面的厚重件都用加Ni鋼。當(dāng)它同Cr、W或Cr、Mo結(jié)合的時(shí)候，淬透性尤可增高。鎳鉬鋼還具有很高的疲勞極限。（Ni鋼有良好的耐熱疲勞性，工作在冷熱反復(fù)。σ、αk高）

在不銹鋼中用Ni，是為了使鋼具有均勻的A體組織，以改善耐蝕性。有Ni鋼一般不易過熱，所以它可阻止高溫時(shí)晶粒的增長，仍可保持細(xì)晶粒組織。

Cr（鉻）
能增加鋼的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。含量超過12%時(shí)，使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性腐蝕的作用，還增加鋼的熱強(qiáng)性。鉻為不銹鋼耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。

鉻能提高碳素鋼軋制狀態(tài)的強(qiáng)度和硬度，降低伸長率和斷面收縮率。當(dāng)鉻含量超過15%時(shí)，強(qiáng)度和硬度將下降，伸長率和斷面收縮率則相應(yīng)地有所提高。含鉻鋼的零件經(jīng)研磨容易獲得較高的表面加工質(zhì)量。

鉻在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主要作用是提高淬透性，使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。

含鉻的彈簧鋼在熱處理時(shí)不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性，有良好的回火穩(wěn)定性。在電熱合金中，鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強(qiáng)度。

Mn（錳）

Mn能提高鋼材強(qiáng)度：由于Mn價(jià)格相對便宜，且能與Fe無限固溶，在提高鋼材強(qiáng)度的同時(shí)，對塑性的影響相對較小。因此，錳被廣泛用于鋼中的強(qiáng)化元素?？梢哉f，基本上所有碳鋼中，都含有Mn。我們常見的沖壓軟鋼，雙相鋼(DP鋼)，相變誘導(dǎo)塑性鋼(TR鋼)，馬氏體鋼(MS鋼)，都含有錳元素。一般，軟鋼中的Mn含量不會(huì)超過0.5%；高強(qiáng)鋼中的Mn含量會(huì)隨著強(qiáng)度級別的升高而升高，例如馬氏體鋼，錳含量可高達(dá)3%。

Mn提高鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能：比較典型的例子是40Mn和40號鋼。

Mn能消除S（硫）的影響：Mn在鋼鐵冶煉中可與S形成高熔點(diǎn)的MnS，進(jìn)而消弱和消除S的不良影響。

但是，Mn的含量也是一把雙刃劍。Mn含量并不是越高越好。錳含量的增高，會(huì)降低鋼的塑性以及焊接性能。

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