鋼中各元素的作用

2021-03-01 中國國際特殊鋼工業展覽會

鎳在鋼中強化鐵素體並細化珠光體，總的效果是提高強度，對塑性的影響不顯著。

一般地講，對不需調質處理而在軋鋼、正火或退火狀態使用的低碳鋼，一定的含鎳量能提高鋼的強度而不顯著降低其韌性。

據統計，每增加1%的鎳約可提高強度29.4Pa。

隨著鎳含量的增加，鋼的屈服程度比抗拉強度提高的快，因此含鎳鋼的比可較普通碳素鋼高。鎳在提高鋼強度的同時，對鋼的韌性、塑性以及其他工藝的性能的損害較其他合金元素的影響小。

對於中碳鋼，由於鎳降低珠光體轉變溫度，使珠光體變細；又由於鎳降低共析點的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素鋼比，其珠光體數量較多，使含鎳的珠光體鐵素體鋼的強度較相同碳含量的碳素鋼高。

反之，若使鋼的強度相同，含鎳鋼的碳含量可以適當降低，因而能使鋼的韌性和塑性有所提。鎳可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。鎳降低鋼的低溫脆性轉變溫度，這對低溫用鋼有極重要的意義。

含鎳3.5%的鋼可在-100℃時使用，含鎳9%的鋼則可在-196℃時工作。鎳不增加鋼對蠕變的抗力，因此一般不作為熱強鋼的強化元素。

鎳含量高的鐵鎳合金，其線脹係數隨鎳含量增減而顯著變化，利用這一特性，可以設計和生產具有極低或一定線脹係數的精密合金、雙金屬材料等。

此外，鎳加入鋼中不僅能耐酸，而且也能抗鹼，對大氣及鹽都有抗蝕能力，鎳是不鏽耐酸鋼中的重要元素之一。

相關焦點

  • 鉬元素在鋼中的作用
    一、鉬對鋼的顯微組織及熱處理的影響1）鉬在鋼中可固溶於鐵素體、奧氏體和碳化物中，它是縮小奧氏體相區的元素。2）當鉬含量較低時，與鐵、碳形成複合的滲碳體，含量較高時可形成鉬的特殊碳化物。3）鉬提高鋼的淬透性，其作用比鉻強，而稍遜於錳。4）鉬提高鋼的回火穩定性。作為單一合金元素存在時，增加鋼的回火脆性；與鉻、錳等並存時，鉬又降低或抑制因其他元素所導致的回火脆性。
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  • 鉬元素在鋼中的作用(Mo)
    1）鉬在鋼中可固溶於鐵素體、奧氏體和碳化物中，它是縮小奧氏體相區的元素。3）鉬提高鋼的淬透性，其作用比鉻強，而稍遜於錳。4）鉬提高鋼的回火穩定性。作為單一合金元素存在時，增加鋼的回火脆性；與鉻、錳等並存時，鉬又降低或抑制因其他元素所導致的回火脆性。
  • 銅元素在鋼中的作用
    一、銅對鋼的顯微組織及熱處理的影響① 銅是擴大奧氏體相區的元素，但在鐵中的固溶度不大，銅與碳不形成碳化物。② 鋼對臨界溫度和淬透性的影響以及其固溶強化作用與鎳相似，可用來代替一部分鎳。二、銅對鋼的力學性能的影響① 銅能提高鋼的強度，特別是屈強比。② 隨著銅含量的提高，鋼的室溫衝擊韌度略有提高。③ 提高鋼的疲勞強度。三、銅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響① 少量的銅加入鋼中可以提高低合金結構鋼和鋼軌鋼的抗大氣腐蝕性能，與磷配合使用時效果更為顯著。② 略微提高鋼的高溫抗氧化性能。
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    ⒈合金元素鉬Mo對模具鋼的顯微組織及熱處理的作用 　　⑴、鉬在鋼中可固溶於鐵素體、奧氏體和碳化物中，它是縮小奧氏體相區的元素； 　　⑵、當鉬含量較低時，與鐵、碳形成複合的滲碳體；含量較高時可形成鉬的特殊碳化物少； 　　⑶、鉬提高鋼的淬透性，其作用較鉻強，
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