這些合金元素對(duì)鋼鐵性能有什么影響

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(guò)程中加入的元素稱為合金元素，本篇將跟大家分享常見(jiàn)的合金元素在鋼鐵鑄造中的重要作用。

Mn能提高鋼材強(qiáng)度：由于Mn價(jià)格相對(duì)便宜，且能與Fe無(wú)限固溶，在提高鋼材強(qiáng)度的同時(shí)，對(duì)塑性的影響相對(duì)較小。因此，錳被廣泛用于鋼中的強(qiáng)化元素。

Mn提高鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能。

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。

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。

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。

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(guò)熱，所以它可阻止高溫時(shí)晶粒的增長(zhǎng)，仍可保持細(xì)晶粒組織。

合金鋼材在現(xiàn)代工業(yè)的關(guān)鍵所在，因此，在工業(yè)領(lǐng)域質(zhì)量控制、材料分類、安全防范等現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，對(duì)金屬材料牌號(hào)鑒別、金屬成分的快速分析至關(guān)重要。

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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(guò)程中加入的元素稱為合金元素，本篇繼續(xù)跟大家分享常見(jiàn)的合金元素在鋼鐵鑄造中的重要作用。

鉬在鋼中能提高淬透性和熱強(qiáng)性，防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中的抗蝕性。

在調(diào)質(zhì)鋼中，鉬能使較大斷面的零件淬深、淬透，提高鋼的抗回火性或回火穩(wěn)定性，使零件可以在較高溫度下回火，從而更有效地消除（或降低）殘余應(yīng)力，提高塑性。

在鍛模鋼中，鉬還能保持鋼有比較穩(wěn)定的硬度，增加對(duì)變形。開(kāi)裂和磨損等的抗力。

在不銹耐酸鋼中，鉬能進(jìn)一步提高對(duì)有機(jī)酸（如蟻酸、醋酸、草酸等）以及過(guò)氧化氫、硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由于鉬的加入，防止了氯離子的存在所產(chǎn)生的點(diǎn)腐蝕傾向。

錫一直作為鋼中的有害雜質(zhì)元素，它影響鋼材質(zhì)量，尤其是連鑄坯質(zhì)量，使鋼產(chǎn)生熱脆性、回火脆性，產(chǎn)生裂紋和斷裂，影響鋼的焊接性能，是鋼鐵“五害”之一。然而錫在電工鋼、鑄鐵、易切削鋼中卻有很重要的作用。

當(dāng)鑄鐵中含有少量錫時(shí)，即能改善其耐磨性，又可影響鐵水的流動(dòng)性。珠光體球磨鑄鐵具有高強(qiáng)度、高耐磨性，為了得到鑄態(tài)珠光體，熔煉時(shí)在合金液中加入錫。由于錫是阻礙石墨球化的元素，所以要控制加入量。一般控制在≤0.1%。

鎢在鋼中除形成碳化物外，部分地溶入鐵中形成固溶體。其作用與鉬相似，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，一般效果不如鉬顯著。鎢在鋼中主要樣圖是增加回火穩(wěn)定性、紅硬性、熱強(qiáng)性以及由于形成碳化物而增加的耐磨性。因此它的主要用于工具鋼，如高速鋼、熱鍛模具用鋼等。

鎢在優(yōu)質(zhì)彈簧鋼中形成難熔碳化物，在較高溫度回火時(shí)，能緩解碳化物的聚集過(guò)程，保持較高的高溫強(qiáng)度。鎢還可以降低鋼的過(guò)熱敏感性、增加淬透性和提高硬度。

由于鎢的加入，能顯著提高鋼的耐磨性和切削性，所以，鎢是合金工具鋼的主要元素。

鉛可以改善切削加工性。鉛系易切削鋼有良好的力學(xué)性能和熱處理性。由于污染環(huán)境以及在廢鋼回收熔煉過(guò)程中的有害作用，鉛有被逐漸替代的趨勢(shì)。

在易切削鋼中加入0.1~0.4的鉍，可改善鋼的切削性能。當(dāng)鉍均勻分散在鋼中時(shí)，微粒鉍與切削工具接觸后熔化，起潤(rùn)滑劑作用，并且使切削斷裂，避免過(guò)熱，從而可提高切削轉(zhuǎn)速。最近已大量在不銹鋼中添加鉍，以改善不銹鋼的切削性能。

在鑄鐵中加入0.002-0.005%的鉍，可改善可鍛鑄鐵的鑄造性能，增加白口傾向和縮短退火時(shí)間，零件的延伸性能變優(yōu)。在球墨鑄鐵中加入0.005%的鉍可改善其抗震性和抗拉伸性。