合金元素對鑄鋼性能的影響

元素

作   用

Mn

1、在低含量范圍內(nèi)，對鋼具有很大的強化作用，提高強度、硬度和耐磨性

2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性

3、稍稍改善鋼的低溫韌性

4、在高含量范圍內(nèi)，作為主要奧氏體化元素

Si

1、強化鐵素體，提高鋼的強度和硬度

2、降低鋼臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性

3、提高鋼在氧化性腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性，提高鋼的耐熱性

4、磁鋼中的主要合金元素

Cr

1、在低含量范圍內(nèi)，對鋼具有很大的強化作用，提高強度、硬度和耐磨性

2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性，細化鋼的晶粒

3、提高鋼的耐熱性，是耐熱鋼的主要元素

4、在高合金范圍內(nèi)，對鋼具有很大的強化作用，使鋼具有對強氧化酸等腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕能力

Mo

1、強化鐵素體，提高鋼的強度和硬度

2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性

3、提高鋼的耐熱性和高溫強度，是熱強鋼中的主要元素

4、提高鋼的耐腐蝕(特別是硫酸)性能

V

1、在含量(質(zhì)量分數(shù)為0.05%~0.10%)時,細化晶粒,提高韌性

2、再較高含量(質(zhì)量分數(shù)為0.20%)時，形成V₄C₃碳化物，提高鋼的熱強性

Ni

1、主要通過影響鋼的相變和顯微組織對鋼進行強化，而不降低其塑性

2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性

3、改善鋼的低溫韌性

4、擴大奧氏體區(qū)，是奧氏體化的有效元素

5、本身具有一定耐蝕性，對一些還原性酸類(硫酸、鹽酸)有良好的耐蝕能力

Al

1、煉鋼中起良好的脫氧作用

2、細化鋼的晶粒，提高鋼的強度；含量高時會產(chǎn)生脆性，并形成石狀斷口

3、提高鋼的抗氧化性能，提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力

Ti、Nb

1、細化鋼的晶粒

2、在不銹鋼中改善抗晶間腐蝕能力

B

1、強烈提高過冷奧氏體穩(wěn)定性，在提高鋼的淬透性方面所起的作用比Cr、 Mo 、Ni等合金元素強得多[每w(B)=0.001%相當于w(Mn)=0.85%，或w(Ni)=2.4  %，或w(Ci)=0.45 %，或w(Mo)=0.35 %]

Cu

1、強化鐵素體[w(Cu)＜1.5%]

2、含量高的時候產(chǎn)生析出強化作用[w(Cu)＞3.0%]

3、提高鋼的耐腐蝕(特別是硫酸)性能

W

1、細化鋼的晶粒

2、提高鋼的淬透性

3、生成高熱穩(wěn)定性碳化物和氮化物(W₂C、W₂N)，提高鋼的熱強性

RE

(Ce、La)

1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液的作用

2、               細化鋼的晶粒，改善鑄態(tài)組織(縮小柱狀晶區(qū))

元素

作   用

Mn

1、縮小結(jié)晶范圍，提高流動性

2、增加體收縮和線收縮，增加冷、熱裂傾向

3、生成MnO，MnO與SiO₂作用易形成化學(xué)粘砂

Cu

1、降低熔點，縮小結(jié)晶范圍，改善流動性

2、大約w(Cu)﹥1%時，易于自由析出，增加熱裂傾向，加Si、Mn可提高Cu在鋼中的溶解度

Mo

1、低合金范圍內(nèi)，降低流動性

2、略增加縮孔傾向

3、質(zhì)量分數(shù)在1%以下時，生成MoS在晶界上析出，降低導(dǎo)熱性，并增大收縮，增大冷、熱裂傾向

V

1、質(zhì)量分數(shù)在0.25%～1%時，生成氧化膜，略降低流動性

2、提高高溫強度，略改善裂紋傾向

Al

1、作脫氧劑加入時，質(zhì)量分數(shù)小于0.15%，有良好的脫氧作用，改善流動性

2、作合金元素加入時，形成Al₂O₃和Al₂S₃ 夾渣和氧化膜，降低流動性

3、增大收縮和熱裂傾向

Ti

顯著降低流動性

Cr

1、生成夾雜物及氧化膜，使鋼液變稠，降低流動性，高Cr鋼鑄件易形成皺紋及冷隔

2、增加體收縮量，增大縮孔傾向

3、減小導(dǎo)熱性，增大熱裂傾向

Ni

1、改善流動性

2、易生成枝晶，增大熱裂傾向

稀土

脫氧、脫硫，改善流動性，減少熱裂傾向

元素

作   用

Mn

提高淬透性和降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，對焊接性能有不利影響。

Si

降低鋼的可焊性

V

改善鋼的焊接性能

Ti

改善低碳錳鋼和高合金不銹鋼的焊接工藝性能

Al

對焊接性能有不利影響

Zr

改善鋼的焊接性能

Ni

含鎳較高的鋼在焊接時應(yīng)采用奧氏體焊條，以防止裂縫

稀土

改善鋼的焊接性能