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由能，故减慢贝氏体转变，降低Bs点。 硅特别强烈地阻碍贝氏体转变时碳化物的形成，促使尚未转变的奥氏体富集碳，因而使贝氏体转变减慢。 钨、钼、钒、钛等中强和强碳化物形成元素，由于增大碳在奥氏体中的扩散激活能，故对贝氏体转变有一定的延缓作用。含钨、钼、钒、钛的钢，由于珠光体转变孕育期长，而贝氏体转变孕育期较短，故奥氏体化后空冷就能得到贝氏体组织。 由于钴增大铁原子的自扩散系数，因而加速γ→α的相变，促进贝氏体转变。 (4) 合金元素对马氏体转变的影响 就合金元素对Ms点的影响而言，除钴、铝提高Ms点以外，所有常用合金元素，只要溶于奥氏体，都降低Ms点。其中碳的作用最强烈，锰、铬、镍的作用次之，钼、钨、硅的作用再次之。 合金元素对Ms点的影响主要决定于它们对奥氏体-马氏体两相平衡温度T的影响和对奥氏体的固溶强化作用。 碳既剧裂降低T温度又显著增高奥氏体的屈服强度，故剧烈降低Ms点； * 第九章 合金钢总论 在碳钢的基础上有意地加入一种或几种合金元素，使钢的使用性能或工艺性能得以改善提高，这样组成的铁基合金即为合金钢。 钢中除铁和碳两个基础组元外，常用的合金元素有Al、B、Co、Cr、Mn、Mo、Ni、Nb、Si、Ti、V、W等。 §9-1 钢中的合金相 根据合金元素与铁、碳以及合金元素之间相互作用的不同，合金钢中的合金相主要有下列几种类型： 一、铁基固溶体 α-Fe γ-Fe δ-Fe 在常用的合金元素中，除C、N、B与铁形成间隙固溶体外，其余元素均与铁形成代位固溶体。 二、钢中的碳化物及氮化物 1. 钢中的碳化物 根据合金元素和碳相互作用的情况，可以把合金元素分为两大类： (1) 非碳化物形成元素：如Ni、Co、Si、Al、Cu等，它们不形成单独的碳化物。 图9-1 铁碳相图 (2) 碳化物形成元素：碳化物形成元素都具有一个未填满的d电子层，d电子层愈是不满，形成碳化物的能力就愈强，即和碳的亲和力愈大，从而形成的碳化物也就愈稳定。据此，可将合金元素形成碳化物的能力由强至弱排列如下：Ti、Zr、V、Ta、Nb、W、Mo、Cr、Mn、Fe。一般把Ti、Zr、V、Ta、Nb算作强碳化物形成元素，W、Mo算作中强碳化物形成元素，Cr、Mn、Fe算作弱碳化物形成元素。 强碳化物形成元素和碳有很强的亲和力，易于形成不同类型的碳化物，由于这些碳化物的结构不同于渗碳体，在合金钢中常称为特殊碳化物。 弱碳化物形成元素，当其含量较低时，一部分进 入固溶体中，另一部分进入渗碳体，取代其中部分铁原子，形成合金渗碳体，如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等。除Mn以外，当元素含量超过一定限度时，又可形成特殊碳化物，如(Fe，Cr)7C3、(Fe，W)6C、(Fe，Mo)6C等。总的来看，弱碳化物形成元素在碳化物中的浓度一般都比在固溶体中的高。 按照晶体结构的不同，钢中的碳化物可分为两大类： (1) 当碳原子和过渡族元素原子半径之比rc/rM0.59时，形成晶体结构比较简单的碳化物，其结构可以是面心立方点阵、体心立方点阵、密排六方结构，或简单六方点阵。这时碳原子填入金属立方晶格或六方晶格的空隙中，并使碳化物具有金属键，因 而碳化物仍保留着明显的金属特性。属于此类碳化物的有：TiC、ZrC、VC、NbC、TaC、WC等。这类碳化物的最大特点是高溶点和高硬度，它们是硬质合金、粉末高速钢、高温金属陶瓷材料的主要组成部分，也是工业用钢的重要合金相。 (2) 当rc/rM0.59时，形成晶体结构比较复杂的碳化物，这类碳化物包括：Fe3C、Fe2C、Cr7C3、Cr23C6、Fe4W2C等。这类碳化物也都具有相当高的硬度，是合金钢中重要的强化相，但其熔点及硬度较前一类稍低。 2. 钢中的氮化物 钢中氮化物的形成规律及其性能与碳化物相 似，合金元素与氮亲和力的大小也与碳相似。过渡族金属的氮化物一般为简单的晶体结构。常见的氮化物有FeN、Fe2N、Fe4N、CrN、Cr2N、MnN、TiN、NbN、ZrN、VN、TaN等，以及属于正常价非金属化合物的AlN。 钢中氮化物几乎不溶解于基体，故一般视为夹杂物。但在氮化钢中，却利用氮化物来提高钢的表面硬度和耐磨性，提高钢的疲劳强度。在低合金高强度钢中利用AIN来细化晶粒。 应当指出，大多数碳化物与碳化物、氮化物与氮化物之间可以互相溶解，氮化物与碳化物之间也可以互相溶解，形成复合的碳氮化物，如(Cr，Fe)23(C，N)6、Ti(N，C)等，然而N并不能完全取代Fe3C中的C。 三、钢中的金属化合物 合金元素与铁或