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《論鐵碳合金組成成份對其性能的影響》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、論鐵碳合金組成成份對其性能的影響鋼鐵是現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的材料，其基本組成元素是鐵和碳，故稱為鐵碳合金。普通碳鋼和鑄鐵就屬于鐵碳合金的范疇，而合金鋼則是有意加入一些合金元素的鐵碳合金，所以其主要組成元素除鐵和碳外，還有其它次要元素如硅、錳、磷、硫、鉻、鉬、鎢、鋁、銅、鈦、釩、鎳、鎂、釩、硼、氮，還有稀土等等，它們對鐵碳合金性能的影響程度大多與其在合金中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比，也就是說碳元素的影響最大，其它次之，下面分述之：一.碳對鐵碳合金性能的影響合金材料的性能包括使用性能和工藝性能。使用性能是指金屬材料在使用過程中應(yīng)具備的性能，它包括力學(xué)性能（強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等）、物理性能（
2、密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等）和化學(xué)性能（耐蝕性、抗氧化性等）。工藝性能是金屬材料從冶煉到成品的生產(chǎn)過程中，適應(yīng)各種加工工藝（如：冶煉、鑄造、冷熱壓力加工、焊接、切削加工、熱處理等）應(yīng)具備的性能。這里著重介紹隨著碳在鐵碳合金中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（即含碳量）從0~6.69%的提高，鐵碳合金的力學(xué)性能不斷發(fā)生的質(zhì)的飛躍，其階段性名稱是：0~0.0218%工業(yè)純鐵→0.0218%~0.77%亞共析鋼（0.0218%~0.25%低碳鋼→0.25%~0.60%中碳鋼→0.60%~0.77%高碳鋼）→0.77%共析鋼→0.77%→2.11%過共析鋼→2.11%~4.3%亞共晶白口鑄鐵→4.3%共晶白口鑄
3、鐵→4.3%~6.69%過共晶白口鑄鐵。這個過程中鐵碳合金的含碳量與力學(xué)性能之間的關(guān)系如下：1.硬度：隨含碳量增加，硬度不斷升高。2.強(qiáng)度：在0.9%以下，強(qiáng)度隨含碳量增加而不斷上升。3.塑性和韌性：隨含碳量增加，塑性和韌性不斷下降。4.含碳量在2.11%以上的白口鑄鐵性能硬脆,難以加工,因此在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用不多。二.其它元素對鐵碳合金性能的影響由于全面論述其它元素對鐵碳合金性能的影響篇數(shù)太大，這里僅以鋼為例述說其它元素對其綜合性能的影響：1.硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性。?2.磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴(yán)重，這種現(xiàn)
4、象叫作冷脆性．在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要嚴(yán)格控制．但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的。??3.錳；能提高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。??4.硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能。?5.鎢；能提高鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性，并能提高鋼的耐磨性。??6.鉻；能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。?7.釩；能細(xì)化鋼的晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)度，韌性和耐磨性．當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，
5、當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時，就會降低它的淬透性。?8.鉬；可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力。9.鈦；能細(xì)化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性．在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象。?10.鎳；能提高鋼的強(qiáng)度和韌性，提高淬透性．含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力。11.硼；當(dāng)鋼中含有微量的（?0.001?％－?0.005?％）硼時，鋼的淬透性可以成倍的提高。?12.鋁；能細(xì)化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效．提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強(qiáng)度等。?13.銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能
6、，特別是和磷配合使用時更為明顯。?溫瑞雪2009-12-17
