钢铁中的合金元素.pptVIP

三、AB3相（有序相，如γ′-Ni3Al）钢和合金中存在着多种有序结构的相，它们各组元之间尚不能形成稳定的化合物，处于固溶体到化合物之间的过渡状态。γ′-Ni3Al为L12型结构，属面心立方结构，在复杂成分耐热钢和耐热合金中，γ′—Ni3Al是重要的强化相。第32页,共54页，2024年2月25日，星期天第五节合金元素对铁碳相图的影响一、合金元素对钢临界点的影响合金元素对碳钢的重要影响是改变临界点的温度和含碳量，使合金钢和铸铁的热处理制度不同于碳钢。第33页,共54页，2024年2月25日，星期天1、扩大γ相区的奥氏体形成元素使Fe－C相图中A3和A1温度下降（如Mn）,但钴例外。第34页,共54页，2024年2月25日，星期天2、缩小γ相区的铁素体形成元素使A3和A1温度升高（如Mo）。第35页,共54页，2024年2月25日，星期天3、几乎所有的合金元素都使共析点和共晶点碳质量分数降低，即S点和E点左移，使合金钢的平衡组织发生变化。第36页,共54页，2024年2月25日，星期天第37页,共54页，2024年2月25日，星期天第六节合金元素对钢在加热时转变的影响

1、对奥氏体形成速度的影响（1）Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳的亲合力大，形成难溶于奥氏体的合金碳化物，显著阻碍碳的扩散，大大减慢奥氏体形成速度。（2）Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。（3）Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度影响不大。第38页,共54页，2024年2月25日，星期天2、对奥氏体晶粒大小的影响（1）强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr等。Al在钢中易形成高熔点的AlN、Al2O3细质点，也强烈阻止晶粒长大。（2）中等阻碍晶粒长大的元素：W、Mo、Cr。（3）对晶粒长大影响不大的元素：Si、Ni、Cu。（4）促进晶粒长大的元素：Mn、P、B有此倾向。第39页,共54页，2024年2月25日，星期天第七节合金元素对过冷奥氏体分解的影响

一、合金元素对C曲线的影响第40页,共54页，2024年2月25日，星期天1、钛、铌、钒、钨、钼（Ti、Nb、V、W、Mo）等元素强烈推迟珠光体转变，对贝氏体转变推迟较少，同时升高珠光体最大转变速度的温度，降低贝氏体最大转变速度的温度。使C曲线分离开来，出现两个C曲线。第41页,共54页，2024年2月25日，星期天2、铬和锰（Cr、Mn）都有强烈推迟珠光体和贝氏体转变的作用，而推迟贝氏体的作用更加显著。3、非碳化物形成元素硅、铝（Si、Al）都增加过冷奥氏体的稳定性，但推迟贝氏体转变的作用更强烈，并且将珠光体转变区和贝氏体转变区分开。第42页,共54页，2024年2月25日，星期天4、非碳化物形成元素镍Ni有强烈推迟珠光体转变的作用。当镍含量高时，珠光体转变完全被抑制，仅在500℃以下发生贝氏体转变。5、非碳化物形成元素钴Co和其他合金元素不同，它在各个温度都是降低奥氏体的稳定性，但它不改变奥氏体恒温转变C曲线的形状。第43页,共54页，2024年2月25日，星期天6、钢中加入微量元素也有效地增加过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。如钢中加入0.0005～0.003％硼（B），硼是内吸附元素，主要存在于奥氏体晶界，它使过冷奥氏体转变的C曲线的位置向右移，但对曲线的形状影响不大。合金钢采用多元少量合金化原则，可最有效地发挥各种合金元素提高钢的淬透性的作用。第44页,共54页，2024年2月25日，星期天二、合金元素对珠光体转变的影响1、强碳化物钛、铌、钒主要是通过推迟珠光体转变时碳化物的形核和长大来增加过冷奥氏体的稳定性；2、中强碳化物形成元素钨、钼、铬除了推迟珠光体转变时碳化物形核和长大外，还通过增加固溶体原子间结合力，降低铁的自扩散激活能，从而减慢γ→α转变；第45页,共54页，2024年2月25日，星期天3、弱碳化物锰推迟珠光体转变时，富锰的合金渗碳体（Fe，Mn）3C的形核和长大，同时锰又是扩大γ相区的元素，起稳定奥氏体并强烈推迟γ→α转变的作用；4、非碳化物形成元素镍、钴、硅和铝对珠光体转变中碳化物形核和长大的影响小，主要表现在推迟γ→α转变。第46页,共54页，2024年2月25日，星期天三、合金元素对贝氏体转变的影响1、碳、锰、镍、铬、钼、钒、钛等元素都降低BS点，使得在贝氏体和珠光体转变温度之间出现过冷奥氏体的中温稳定区，形成两个转变的C曲线。2、合金元素改变贝氏体转变动力学过程，增长转变孕育期，减慢长大速度。碳、硅、锰、镍、铬的作用较强，钨、钼、钒、钛的作用较小。3、钴由于升