本文目录导航：

• 钢中的合金元素有哪些？
• 什么是合金元素？按其与碳的作用应该如何分类？
• 合金钢都有哪些关键元素，各有什么作用？

钢中的合金元素有哪些？

1、铬(Cr)铬能参与钢的淬透性并有二次硬化作用。

可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超越12%时。

使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质侵蚀的作用。

还参与钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的关键合金元素。

铬能提高碳素钢轧制形态的强度和硬度。

降低伸长率和断面收缩率。

当铬含量超越15%时，强度和硬度将下 降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。

含铬钢的整机经研磨容易取得较高的外表加工品质。

铬在调质结构钢中的关键作用是提高淬透性。

使钢经淬火回火后具备较好的综合力学功能，在渗碳钢中还可以构成含铬的碳化物，从而提高资料外表的耐磨性。

含铬的弹簧钢在热解决时不易脱碳。

铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。

有良好的回火稳固性。

在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。

(1) 对钢的显做组织及热解决的作用A、铬与铁构成延续固溶体，增加奥氏体相区城。

铬与碳构成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可构成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度增加C、减缓奥氏体的合成速度，清楚提高钢的淬透性．但亦参与钢的回火脆性偏差(2)对钢的力学功能的作用 A、提高钢的强度和硬度．时参与其余合金元素时，成果较清楚 B、清楚提高钢的脆性转变温度 C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧降低(3)对钢的物理、化学及工艺功能的作用 A、提高钢的耐磨性，经研磨，易取得较高的外表光亮度 B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数 C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．宽泛用于制作永磁钢 D、铬促使钢的外表构成钝化膜，当有必定含量的铭时，清楚提高钢的耐侵蚀功能（特意是硝酸）。

若有铬的碳化物析出时，使钢的耐侵蚀功能降低 E、提高钢的抗氧化功能 F、铬钢中易构成树枝状偏析，降低钢的塑性 G、因为铬使钢的热导率降低，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的运行 A、合金结构钢中关键应用铬提高淬透性，并可在渗碳外表构成含铬碳化物以提高耐磨性 B、弹簧钢中应用铬和共他合金元素一同提供的综合功能 C、轴承钢中关键应用铬的不凡碳化物对耐磨性的奉献及研磨后外表光沽度高的好处 D、工具钢和高速钢中关键应用铬提高耐磨性的作用，并具备必定的回火稳固性和韧性 E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联结便用，当需构成奥氏体钢时，稳固铁素体的铬与稳固奥氏体的锰、镍之间须有必定比例，如Cr18Ni9等 F、我国铬资源较少．应尽量节俭铬的经常使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。

防止回火脆性，参与剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性。

在调质钢中，钼能使较大断面的整机淬深、淬透，提高钢的抗回火性或回火稳固性，使整机可以在较高温度下回火，从而更有效地消弭（或降低）剩余应力，提高塑性。

在渗碳钢中钼除具备上述作用外，还能在渗碳层中降低碳化物在晶界上构成延续网状的偏差，增加渗碳层中残留奥氏体，相对地参与了外表层的耐磨性。

在锻模钢中，钼还能坚持钢有比拟稳固的硬度，参与对变形、开裂和磨损等的抗力。

在不锈耐酸钢中，钼能进一步提高对有抗酸（如蚁酸、醋酸、草酸等）以及过氧化氢、硫酸，亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。

特意是因为钼的参与，防止了氯离子存在所发生的点侵蚀偏差。

含1%左右钼的W12Cr4V4Mo高速钢具备高的耐磨性、回火硬度和红硬性等。

(1)对钢的显做组织及热解决的作用A、钼在钢中可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，它是增加奥氏体相区的元素B、当钢含量较低时，与铁、碳构成复合的渗碳体；含量较高时可构成钢的不凡碳化物C、钼提高钢的淬透性，其作用较铬强．而稍逊于锰D、钼提高钢的回火稳固性，作为繁多合金元素存在时，参与钢的回火脆性；与铬、锰等并存时，钼又降低或抑止因其余元素所造成的回火脆性(2)对钢的力学功能的作用 A、钼对铁素体有固溶强化作用．同时也提高碳化物的稳固性．从而提高钢的强度 B、钼对改善钢的延展性和韧性以及耐磨性起到无利作用 C、因为钼使形变强化后的硬化和恢复温度以及再结晶温度提高，并剧烈提高铁素体的蠕变抗力，有效克服渗碳体在450-600℃下的汇集．促成不凡碳化物的析出，因此成为提高钢的热强性的最有效的合金元素(3)对钢的物理、化学及工艺功能的作用 A、在含碳1.5％的磁钢中，2％-3％的钢提高剩余磁感和矫顽力 B、在恢复性酸及强氧化性盐溶液中都能使钢外表钝化．因此钼可以普遍提高钢的抗蚀功能，防止钢在氯化物溶液中的点蚀 C、钼含量较高(

什么是合金元素？按其与碳的作用应该如何分类？

合金元素指的是在炼金属的时刻为到达某几种功能须要的有目标地参与的必定量一种或多种的金属或非金属元素。

少数是金属元素，如铜、锡、铅、铝、锰、铬、钼、镍及罕见金属等。

少数是非金属元素，如碳、硅、磷等。

依据钢中构成的碳化物的特点和合金元素与碳化合的才干，经常把合金元素分为以下四种类型。

①强碳化物构成元素合金元素与碳的化和才干很强，在钢中构成十分稳固而且难以汇集长大的碳化物，散布粗大、弥散。

这类元素的典型代表是：Zr、Nb、V、Ti等。

②中强碳化物构成元素与碳的亲和力很强，构成比拟稳固的碳化物，往往结构比拟复杂，在热解决环节中大局部能够溶解到奥氏体中，回火时析出。

这类元素的典型代表是：W、Mo、Cr。

③弱碳化物构成元素在钢中能够构成碳化物，所构成的碳化物稳固性稍差，比拟容易溶解到奥氏体中，容易汇集长大，这类元素的代表是Mn。

④非碳化物构成元素这类元素在钢中不能构成碳化物（在人造界中大少数可以构成碳化物），在钢中的存在方式关键是溶解到基体固溶体中。

这类元素有：Si、Cu、Ni、Co等。

合金钢都有哪些关键元素，各有什么作用？

合金钢的关键合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。

其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物构成元素，只需有足够的碳，在适当条件下，就能构成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子形态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物构成元素，其中一局部以原子形态进入固溶体中，另一局部构成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不构成碳化物元素，普通以原子形态存在于固溶体中。

合金元素的作用：1、碳（C）：钢中含碳量参与，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超越0.23%时，钢的焊接功能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量普通不超越0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气侵蚀才干，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能参与钢的冷脆性和时效敏理性。

2、硅（Si）：在炼钢环节中加硅作为恢复剂和脱氧剂，所以慌乱钢含有0.15－0.30%的硅。

假设钢中含硅量超越0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能清楚提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故宽泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中参与1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗侵蚀性和抗氧化的作用，可制作耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具备极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量参与，会降低钢的焊接功能。

3、锰（Mn）：在炼钢环节中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，普通钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中参与0.70%以上时就算“锰钢”，较普通钢量的钢岂但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工功能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，削弱钢的抗侵蚀才干，降低焊接功能。

4、磷（P）：在普通状况下，磷是钢中有害元素，参与钢的冷脆性，使焊接功能变坏，降低塑性，使冷弯功能变坏。

因此理论要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在理论状况下也是有害元素。

使钢发生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时形成裂纹。

硫对焊接功能也不利，降低耐侵蚀性。

所以理论要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

在钢中参与0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，理论称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能清楚提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐侵蚀性，因此是不锈钢，耐热钢的关键合金元素。

7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又坚持良好的塑性和韧性。

镍对酸碱有较高的耐侵蚀才干，在高温下有防锈和耐热才干。

但因为镍是较稀缺的资源，故应尽量驳回其余合金元素代用镍铬钢。

8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强功能，在高温时坚持足够的强度和抗蠕变才干(常年在高温下遭到应力，出现变形，称蠕变)。

结构钢中参与钼，能提高机械功能。

还可以克服合金钢因为淬火而惹起的脆性。

在工具钢中可提高红性。

9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。

它能使钢的外部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏理性和冷脆性。

改善焊接功能。

在铬18镍9奥氏体不锈钢中参与适当的钛，可防止晶间侵蚀。

10、钒(V)：钒是钢的优异脱氧剂。

钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。

钒与碳构成的碳化物，在高温低压下可提高抗氢侵蚀才干。

11、钨(W)：钨熔点高，比严重，是贵生的合金元素。

钨与碳构成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。

在工具钢加钨，可清楚提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。

12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏理性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所降低。

在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气侵蚀及高温下抗氢、氮、氨侵蚀才干。

铌可改善焊接功能。

在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间侵蚀现象。

13、钴(Co)：钴是罕见的珍贵金属，多用于不凡钢和合金中，如热强钢和磁性资料。

14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。

铜能提高强度和韧性，特意是大气侵蚀功能。

缺陷是在热加工时容易发生热脆，铜含量超越0.5%塑性清楚降低。

当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

15、铝(Al)：铝是钢中罕用的脱氧剂。

钢中参放大批的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。

铝还具备抗氧化性和抗侵蚀功能，铝与铬、硅合用，可清楚提高钢的高温不起皮功能和耐高温侵蚀的才干。

铝的缺陷是影响钢的热加工功能、焊接功能和切削加工功能。

16、硼(B)：钢中参与微量的硼就可改善钢的致密性和热轧功能，提高强度。

17、氮(N):氮能提高钢的强度，高温韧性和焊接性，参与时效敏理性。

18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表边疆子序数为57-71的15个镧系元素。

这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习气上称稀土。

钢中参与稀土，可以扭转钢中夹杂物的组成、外形、散布和性质，从而改善了钢的各种功能，如韧性、焊接性，冷加工功能。

在犁铧钢中参与稀土，可提高耐磨性。