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合金調質鋼
編輯1. 用途合金調質鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。2. 性能要求調質件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復雜，要求高的綜合機械性能，即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調質鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣。3. 成分特點(1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多；(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。如調質處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；(3) 加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調質鋼，高溫回火慢冷時易產生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。45鋼與40Cr鋼調質后性能的對比鋼號及熱處理狀態 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m245鋼 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 70040Cr鋼 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000
編
合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。槽鋼和角鋼
1. 溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧氏體, 按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。擴大γ相區的元素—亦稱奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉變點)下降, A4點( γ-Fe的轉變點)上升, 從而擴大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相區擴大到室溫以下, 使α相區消失, 稱為完全擴大γ相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大γ相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之為部分擴大γ相區的元素。縮小γ相區元素——亦稱鐵素體穩定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時, A3點下降; 大于7%后,A3點迅速上升), 從而縮小γ相區存在的范圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區的元素(如B、Nb、Zr等)。2. 形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。常見非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列)，它們在鋼中一部分固溶于基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。
沸騰鋼板與鎮靜鋼板1、沸騰鋼板是由普通碳素結構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鋼液脫氧，鋼液含氧量較高，當鋼水注入鋼錠模后，碳氧反應產生大量氣體，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的條件下結晶成的，故表層純凈、致密，表面質量好，有很好的塑性和沖壓性能，沒有大的集中縮孔，切頭少，成材率高，而且沸騰鋼生產工藝簡單，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，建筑及工程結構及一些不太重要的機器結構零部件。但沸騰鋼心部雜質較多，偏析較嚴重，組織不致密，力學性能不均勻。同時由于鋼中氣體含量較多，故韌性低，冷脆和時效敏感性較大，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構及其他重要結構。2、鎮靜鋼板是由普通碳素結構鋼鎮靜鋼熱軋制成的鋼板。鎮靜鋼是脫氧完全的鋼，鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鋁等進行充分脫氧，鋼液含氧量低（一般為0.002-0.003%），鋼液在鋼錠模中較平靜，不產生沸騰現象，鎮靜鋼由此得名。在正常操作條件下，鎮靜鋼中沒有氣泡，組織均勻致密；由于含氧量低，鋼中氧化物夾雜較少，純凈度較高，冷脆和時效傾向小；同時，鎮靜鋼偏析較小，性能比較均勻，質量較高。鎮靜鋼的缺點是有集中縮孔，成材率低，價格較高。因此，鎮靜鋼材主要用于低溫下承受沖擊的構件、焊接結構及其他要求強度較高的構件。低合金鋼板都是鎮靜鋼和半鎮靜鋼鋼板。由于強度較高，性能優越，能節約大量鋼材，減輕結構重量，其應用已越來越廣泛。
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