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一文帶你了解合金元素對鋼鐵性能的影響！

閱讀：2229 發布時間：2022-11-25
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為了改善和提高鋼的性能和使之獲得某些特殊性能而有意在冶煉過程中加入的元素稱為合金元素，常用的合金元素有鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、硅、錳、鋁及稀土等。本篇文章將跟大家分享常見的合金元素在鋼鐵鑄造中的重要作用。

01
常見合金元素

01 Cr（硌）
鉻是不銹鋼耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素
鉻可提高鋼的強度和硬度
鉻可提高鋼的高溫機械性能
使鋼具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性
降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
阻止石墨化
02
Ni（鎳）

鎳是不銹耐酸鋼中的重要元素之一
鎳可降低鋼的脆性轉變溫度，即可提高鋼的低溫韌性
改善鋼的加工性和可焊性
鎳可以提高鋼的抗腐蝕能力，不僅能耐酸，而且能抗堿和大氣的腐蝕
03 Mo（鉬）

鉬對鐵素體有固溶強化作用，提高鋼的強度和硬度
提高鋼的耐熱性和高溫強度
抗氫侵蝕的作用
降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
04 W（鎢）

提高強度
提高鋼的高溫強度
提高鋼的抗氫性能
是使鋼具有熱硬性，因此鎢是高速工具鋼中的主要合金元素
05 V（釩）

改善熱強性。
細化鋼的組織和晶粒，降低鋼的強度和韌性
釩能顯著地改善普通低碳低合金鋼的焊接性能
06
Ti (鈦)

鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強鋼中的重要合金元素之一
鈦能改善鋼的熱強性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強度
能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩定性。使鋼在高壓下對氫的穩定性高達600℃以上，在珠光體低合金鋼中，鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現象
07
Mn (錳)

在低含量范圍內，對鋼具有很大的強化作用，提高強度、硬度和耐磨性
降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
稍稍改善鋼的低溫韌性
在高含量范圍內，作為主要的奧氏體化元素
錳對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度有顯著的作用
錳對鋼的高溫瞬時強度有所提高
08
Si（硅）

磁鋼中的主要合金元素（含量在0.40%范圍內時，改善熱裂傾向，含量高時，易形成柱狀晶，增加熱裂傾向）
提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低
硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比,這是一般彈簧鋼
耐腐蝕性，硅的質量分數為15％一20％的高硅鑄鐵，是很好的耐酸材料
降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性
09
Al（鋁）

用作煉鋼時的脫氧定氮劑，細化晶粒，抑制低碳鋼的時效，改善鋼在低溫時的韌性，特別是降低了鋼的脆性轉變溫度；
提高鋼的抗氧化性能
還能提高對硫化氫和V₂O₅的抗腐蝕性

10
Nb（鈮）

鈮和碳、氮、氧都有強的結合力，并與之形成相應的極為穩定的化合物，因而能細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性
有好的抗氫性能
鈮能提高鋼的熱強性
11
RE

一般所說的17個元素稀土元素
未分離的叫混合稀土，較為便宜，稀土元素能提高鍛軋鋼材的塑性和沖擊韌性，特別是在鑄鋼中尤為顯著
能提高耐熱鋼電熱合金和高溫合金的抗蠕變性能
也可以提高鋼的抗氧化性和抗腐蝕性?？寡趸缘男Ч^硅、鋁、鈦等元素，其能改善鋼的流動性，減少非金屬夾雜，使鋼的組織致密、純凈
普通低合金鋼中加入適當的稀土元素，有良好的脫氧去硫作用，提高沖擊韌性（特別是低溫韌性），改善各向異性性能

02
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