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鋼中常見元素對鋼的各種性能影響；1、Si；Si的熔點1410℃，是縮小γ相區、形成γ相圈的；2.15%；Si是鋼中常見元素之一，Si和氧的親和力僅次於鋁；為保證質量，除沸騰鋼的半鎮靜鋼外，Si在鋼中含量；Si在鋼中不形成碳化物，而是以固溶體的形態存在於；低Si含量對鋼的抗腐蝕性能有顯著增強作用；含Si的鋼在氧化氣氛中加熱時，表麵也形成SiO2；在Cr、Cr-

鋼中常見元素對鋼的各種性能影響

1、Si

Si的熔點1410℃，是縮小γ相區、形成γ相圈的元素，在α鐵和γ鐵中的溶解度分別為18.5%及

2.15%。

低Si含量對鋼的抗腐蝕性能有顯著增強作用。Si含量為15~20%的Si鐵是很好的耐酸材料，對不同溫度和濃度的硫酸、硝酸都很穩定。但在鹽酸和王水的作用下穩定性很小，在HF酸中則不穩定。高Si鑄鐵之所以抗腐蝕，是由於當開始腐蝕時，在其表麵形成致密的SiO2薄層，阻礙著酸的進一步向內侵蝕。

含Si的鋼在氧化氣氛中加熱時，表麵也形成SiO2薄層，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。

在Cr、Cr-Al、Cr-Ni、Cr-W等鋼中加Si，都將提高它們的高溫抗氧化性能。各種奧氏體不鏽鋼中加入約2%的Si，可以增強它們的高溫不起皮性。Mn鋼加Si也可以提高它的抗氧化性。但Si含量高時，鋼的表麵脫碳傾向加劇。

Si提高鋼中固熔體的硬度和強度，從而提高鋼的屈服強度和抗拉強度。在普通低合金鋼中，Si還可以增強鋼在自然條件下的耐腐蝕性，特別時增高局部腐蝕的抗力。Si含量較高時，對焊接性不利，並易導致冷脆，還降低鋼的被切削性；對中高碳鋼回火時易產生石墨化。

2、Mn

Mn的熔點1244℃，擴大γ相區，形成無限固熔體。

Mn與硫形成MnS，是良好的脫氧劑和脫硫劑，可防止因硫而導致的熱脆現象，從而改善鋼的熱加工性能。在工業用鋼中一般都含有一定數量的Mn。

Mn與Fe形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度；同時又是碳化物的形成元素，進入滲碳體中取代一部分鐵原子。Mn在鋼中由於降低臨界轉變溫度，起到細化珠光體的作用，也間接起到提高珠光體鋼強度的作用。

Mn還強烈增加鋼的沾透性。Mn含量較高時，有使鋼晶粒粗化並增加鋼的回火脆性的不利傾向。 Mn在鋼中部分與鐵互溶，形成固溶體（鐵素體或奧氏體）部分和鐵碳化合，形成滲碳體。 Mn對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度有顯著的作用。但使鋼的延展性有所降低。

Mn對鋼的焊接性有不利影響。為改善鋼的焊接性，應在許可的範圍內適當降低鋼的碳含量。焊接時也需采用低氫焊條和相應的焊接工藝。

在普通低合金鋼中，利用Mn可起到強化鐵素體和細化珠光體的作用，以提高鋼的強度，其含量一般在1~2%，含Mn的普通低合金鋼發展十分迅速。



3、AL在鋼中的作用

上海成人APP香蕉视频閥門有限公司主營閥門有：香蕉在线观看免费(組合式香蕉在线观看免费,可調式香蕉在线观看免费,自力式香蕉在线观看免费Al的熔點660℃，是強烈縮小γ相區、形成γ相圈的元素，在α鐵和γ鐵中的大溶解度分別為36%及0.6%，它與氮及氧的親和力很強。

鋁在鋼中的作用，一是作煉鋼時的脫氧定氮劑，並細化晶粒，阻抑碳鋼的時效，提高鋼在低溫下的韌性；二是作為合金元首加入鋼中提高鋼的抗氧化性、改善鋼的電、磁性能，提高滲氮鋼的耐磨性和疲勞強度等。因此，鋁在不起皮鋼、電熱合金、磁鋼和滲氮鋼中，得到了廣泛應用。在鐵錳鋁係合金中，鋁作為主要合金加入耐熱鋼、低溫鋼和無磁鋼中。鋁可提高鋼在氧化性酸中的耐蝕性。

鋁在鐵素體及珠光體鋼中，當鋁含量較高時，其高溫強度和韌性較低。鋁和碳雖然可以化合成Al4C3和Al3C，但它和碳的親和力小於鐵和碳的親和力，因此，在鋼中一般不存在鋁的碳化物。鋁細化鋼的本質晶粒，提高鋼晶粒粗化的溫度。由於鋁細化鋼的晶粒，固定鋼中的氧和氮，因此可以減輕鋼對缺口的敏感性，減少或消除剛的時效現象，並提高鋼的衝擊韌性，特別是降低鋼的脆性轉變溫度。當鋁含量達到一定量時，可使鋼產生鈍化現象，使鋼在氧化性酸中具有抗蝕性。

鋁還提高鋼對硫化氫的抗蝕作用。鋁含量在4%左右的鋼在溫度不超過600℃時有較好的抗H2S侵蝕作用。

鋁對於鋼在水大香蕉性爱视频、氮氣、特別是在及其化合物氣氛中的抗蝕作用是不利的。

在鋼鐵材料表麵渡鋁或滲鋁，可提高其抗氧化性和在工業性和海洋性氣份中的抗蝕性。 鋁作為合金元素加入鋼中，顯著提高鋼的抗氧化性，當鋁與鉻配合並用時，其抗氧化性可得到更大的提高。但使鋼的焊接性變壞。

含鋁的鋼滲氮後，在鋼件表麵牢固地形成一層薄而硬的彌散分布的氮化鋁層，從而提高其硬度和疲勞強度，並改善其耐磨性。鋁在高溫合金中，與鎳形成γˊ相（Ni3AL），從而提高其熱強性。在磁性材料中，改善鋼的電磁性能。對沾透性影響不顯著，有促進石墨化傾向。

近年來我國研究成功的1l3MoWTi鋼，鋁含量為2.2~2.8%，是一中無鎳鉻的低合金耐蝕鋼，曾用於煉油廠的裂化、焦化分餾塔低、常壓蒸餾塔頂等典型部位代替碳素鋼和0Cr13不鏽鋼使用，在含硫及H2S的腐蝕條件下，其耐蝕性優於0Cr13而比碳素鋼提高數十倍。可作加熱爐爐管以及工作在550~650℃各種耐蝕不起皮鋼構件，性能優於Cr5Mo鋼。

鋁是高錳低溫鋼的主要合金元素，一定含量的鋁，有提高鐵錳奧氏體穩定性，抑製β-Mn相變的作用，從而使鋁在低溫鋼中得到了應用。



4、鉬（MO）在鋼中的作用

鉬：熔點2610℃，是使γ相區縮小、形成γ相圈的元素，在α鐵和γ鐵中的大溶解度分別為4%及37.5%。鉬在鋼中存在於固溶體相和碳化物中。鉬屬於強碳化物形成元素，當其含量較低時，與鐵及碳形成複合的滲碳體；當含量較高時，則形成特殊碳化物，在較高回火溫度下，由於彌散分布，有二次硬化作用。

主要技術參數

公稱壓力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
殼體試驗壓力(Mpa)	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封試驗壓力(Mpa)	1.76	2.75	4.4	7.04	11.0	17.6
高進口壓力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口壓力範圍(Mpa)	減壓比0.6
滲漏量	0.5%QMax
溫量-壓力等級	ANSI B16.34

要零件材料

零件名稱	零件材料
閥體 閥蓋 底蓋	WCB
閥座	304
閥瓣	2Cr13
閥杆	2Cr13
墊片	柔性石墨/1Cr18Ni9
導向套	2Cr13
填料	柔性石墨
螺栓	35CrMoA
螺母	45

流量係數Cv

DN	50	65	80	100	125	150	200	250	300	350	400	500
Cv	20	25	50	60	70	110	150	230	420	540	710	1020

鉬對鐵素體有固溶強化作用，同時也提高碳化物的穩定性，因此對鋼的強度產生有利作用。鉬是提高鋼熱強性有效的合金元素，主要在於強烈地提高鋼中鐵素體對蠕變的抗力。此外，還可有效地抑製滲碳體在工作溫度450~650℃下的聚集，促進彌散的特使碳化物的析出，從而進一步地起到了強化作用。

鉬在鋼中，由於形成特殊碳化物，可以改善在高溫高壓下抗氫侵蝕的作用。

鉬加入鋼中，也能使鋼表麵鈍化，但作用不如鉻顯著，鉬與鉻相反，它既能在還原性酸

（HCl、H2SO4、H2SO3）中又能在強氧化性鹽溶液（特別是含有氯離子時）中，使鋼表麵鈍化，因此，鉬可以普遍提高鋼的抗蝕性能。

鉬通常與其它元素如錳、鉻等配合使用，可顯著提高鋼的沾透性；鉬含量約0.5%時，能抑止或減低其它合金元素導致的回火脆性。它還提高耐熱鋼的熱強性和蠕變強度；含量2~3%時能增加不鏽鋼的抗有機酸及還原性介質腐蝕的能力。

鉬加入鐵素體耐酸鋼中，也顯著地提高鋼對醋酸及含氯離子溶液的抗蝕性。

在含有氯化物的溶液中，常會引起材料的點腐蝕。鋼中加入鉬後，在很大程度上這種傾向被減緩或抑止。

鉬是提高珠光體鋼熱強性有效的合金元素。自含鉬0.5%的低碳鋼用於鍋爐管後，一係列二元和多元的含鉬珠光體鋼被廣泛應用於動力、石油和化學工業中。如15CrMo、12CrMoV、Cr5Mo等。鉬同樣也能提高馬氏體鋼和奧氏體鋼的熱強性。



5、鎢在鋼中的作用

鎢：熔點3380℃，縮小γ相區、形成γ相圈的元素，在α鐵和γ鐵中的大溶解度分別為3。3%及3.2%。它是強碳化物形成元素，常形成特殊碳化物。鋼中鎢含量高時有二次硬化作用，

有紅硬性，以及增加耐磨性。鎢對鋼的沾透性、回火穩定性、機械性能等的影響均與鉬相似。但以重量計，其作用效果不如鉬顯著。鎢提高鋼在高溫下的蠕變抗力與熱強性，當與鉬複合使用時，效果更佳。

鎢能提高鋼的抗氫作用的穩定性。鎢通常加入低碳和中碳的合金結構鋼中，鎢能阻止熱處理時晶粒的長大和粗化，降低其回火脆化傾向，並顯著提高鋼的強度和韌性。

6、釩在鋼中的作用

釩：熔點1730℃，縮小γ相區、形成γ相圈，在α鐵中無限固溶，在γ鐵中的大溶解度約為1.35%。它和碳、氧、氮都有較強的親和力，為強碳化物及氮化物形成元素。釩對鋼的沾透性影響和鈦相似。

它在鋼中的作用主要是細化鋼的組織和晶粒，提高晶粒粗化溫度，從而降低鋼的過熱敏感性，並提高鋼的強度和韌性等。少量的釩是鋼晶粒細化，韌性增加，這對低溫用鋼是很重要的一項特性。

釩能有效地固定鋼中的碳和氮，因此鋼中加入微量的釩可消除低碳鋼甚至沸騰鋼的時效現象。

釩細化鋼的晶粒，提高鋼正火後的強度和屈服比及低溫韌性，改善鋼的焊接性能，因此成為普通低合金鋼的一種比較理想的合金元素，含釩鋼用於製造低溫結構或低溫設備等。

釩在鋼中，如形成高度彌散分布的碳化物和氮化物微粒，即使在高溫下，聚合長大也極緩慢，因而可以增加鋼的熱強性和對蠕變的抗力。一係列的CrMoV鋼已成為製造鍋爐、汽輪機的主要鋼種。如12CrMoV及12Cr1MoV用於過熱器鋼管、導管及相應的鍛件等。由於釩對碳的固定作用，在高溫下，對抗氫腐蝕（脫碳和脆化）是有益的，在抗氫鋼中，釩和碳含量之比應在5.7左右，過低不足以固定所有的碳，因而不足以有效地抗氫腐蝕作用；過高則有部分的釩溶入鐵素體中降低其塑性。如20Cr3MoWVA鋼，釩含量為0.75~0.85%，為一種高壓抗氫用鋼，用於10MPa和520℃以下工作的高壓加氫設備的零件。



7、鈦在鋼中的作用

鈦：熔點1812℃，縮小γ相區、形成γ相圈，在α鐵及γ鐵中的大溶解度為7%和0.75%。鈦是強的碳化物形成元素，與氧、氮的親和力也*，是良好的脫氣劑和固定碳氮的有效元素。在低碳鋼中加入足夠鈦，可消除應變時效現象，由於鈦可促進滲碳層的形成，

在不鏽耐酸鋼中加入鈦，能提高抗蝕性，特別是對晶間腐蝕。低碳碳素鋼和低合金鋼，如其中鈦、碳含量比超過4.5時，由於鋼中的氧、氮和碳可以全部被固定住，對應力腐蝕和堿脆也有很好的抗力。

8、鉻在鋼中作用

鉻：熔點1920℃，縮小γ相區、形成γ相圈元素，在α鐵中無限固溶，在γ鐵中的大溶解度約為12.5%。鉻屬於中等碳化物形成元素，隨鉻含量的增加，可形成（Fe，Cr）3C，（Cr，Te）7C3，（Cr，Te）23C6等碳化物，對鋼的性能有顯著影響。鉻增加鋼的沾透性並有二次硬化作用。在不鏽

耐熱鋼中，當鉻含量超過12%時，具有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質腐蝕作用，並增加鋼的熱強性。但含量高時或處理不當，易發生σ相和475℃脆相。在單一的鉻鋼中，焊接性能隨鉻含量增加而惡化。鉻是顯著提高鋼的脆性轉變溫度的元素，隨著鉻含量的增加，鋼的脆性轉變溫度也逐步提高，對鋼有不利影響，衝擊值隨鉻含量的增加而下降。



9、鎳在鋼中的作用

鎳：熔點1453℃，擴大γ相區，形成無限固溶體，在α鐵中的大溶解度約為10%。

鎳和碳不形成碳化物，它是形成和穩定奧氏體的主要合金元素。鎳與鐵以互溶的形式存在於鋼中的α相和γ相中，使之強化。

鎳細化鐵素體晶粒，改善鋼的低溫性能，特別是韌性，因此在很低溫度下工作的材料，可采用純鎳鋼種。但鎳大多與鉻、鉬等配合使用。由於鎳可降低臨界轉變溫度和降低鋼中各元素的擴散速度，因而提高鋼的沾透性。目前鎳在*範圍內都是一種稀缺的元素。作為鋼的一種元素，應該隻在不能用其它元素來獲得所需要的性能時，才考慮使用它。

鎳可降低鋼低溫脆化轉變溫度，含鎳3.5%的鋼可以在-100℃時使用，含鎳9%的鋼可在-

196℃時使用。鎳不增加鋼對蠕變的抗力，因此不作為熱強鋼的強化元素。在奧氏體熱強鋼中，鎳的作用隻是使鋼奧氏體化，鋼的強化必需靠其它元素，如鉬、鎢、釩、鈦、鋁來提高。

鎳是有一定抗腐蝕能力的元素，對酸堿鹽以及大氣均有一定抗腐蝕能力。含鎳的低合金鋼還有較高的抗腐蝕疲勞的性能。

鎳鋼不宜在含硫或含一氧化碳的氣氛中加熱。因為鎳易與硫結合，在晶界上形成熔點低的NiS網狀組織而發生熱脆，在高溫時鎳將與一氧化碳化合形成Ni（CO）4香蕉视频色板而由合金中逸出而下

孔洞將進一步向合金內部發展。

10、 磷、砷、銻在鋼中的作用

磷、砷、銻是元素表中同一族的元素，因此三個元素在鋼中有一些類似的作用。它們加入鋼中都有不同程度的抗腐蝕能力，磷對提高鋼的抗拉強度具有顯著作用。它們又都增加鋼的脆性，尤其是低溫脆性，磷和砷又都是造成鋼較嚴重偏析的有害元素。磷對鋼的焊接性不利，它能增加焊接的敏感性。磷在矽鋼中能增加冷脆性。

1、Al

（1）Al當鋼中其含量小於3～5%時，是一有益的元素。其作用是：高的抗氧化性和電阻。

①作為強烈脫氧劑加進的Al，可生成高度細碎的、超顯微的氧化物，分散於鋼體積中。因而可阻止鋼加熱時的晶粒長大（含Al＜10%，在加熱＜1200℃才有細化作用，否則其作用甚小）和改善鋼的淬透性。所以這些氧化物成為結晶的中心，而在鋼冷卻時又對A體分解起促進作用。

作為合金元素，有助於鋼的氮化，因而可提高鋼的熱穩定性。所以AlN本身在加熱時具有高穩定性，①與②都有利於減弱鋼的過熱傾向。

③可改善鋼的抗氧化性，考慮②和③，

④能提高鋼的電阻，與Cr共同用於製造高電阻鉻鋁合金：如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr2l5。Al使電阻增高的程度比Cr還高的多。在Cr鋼中加Al，會粗晶易脆，所以其量一般不超過5%，個別才有8～9%。

⑤對矽鋼而言，Al可減少α鐵心損失，降低磁感強度，與氧結合可減弱磁時效現象，但Al的氧化物會使磁性變壞。Al（＞0.5%）也會使矽鋼變脆。

（2）Al的不良影響

①促進鋼的石墨化，減少合金相中的碳溶濃度，所以硬度、強度降低。

②加速脫碳

都會使其晶界氧化而破壞。此外，它在800℃以上的高溫長時間停置也極易變脆。

一般合金鋼中含Al量：

合金結構鋼： Al=0.4～1.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等)

耐熱不起皮鋼：Al=1.1～4.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si等)

電熱合金： Al=3.5～6.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5等)

甚至Al=8% Cr7Al7：考慮電熱合金受荷不大，雖有脆性，仍可使用。



2、Si

（1）一般合金鋼中的Si含量不會高於3.5%，更多時（4.8～6.5%）將使鋼具有很高的脆性。 Si的有益作用：高的熱強性和彈性極限，高的導磁率，渦流損失少。

①象Al、Cr一樣，其氧化物均是尖晶石類型的組織。其晶格常數與α-Fe、γ-Fe區別小。因為其氧化物與金屬分界處的晶胞之間就緊密而強固地結合在一起，氧化皮緊密地被貼在金屬上，甚至在高溫下也不剝落。所以它具有很強的抗氧化性和耐熱性能，而被加入耐熱鋼。

②有利於提高鋼的彈性極限，在中碳鋼中加入1～2%的Si，調質中σb將增15～20%，而Aku也提高了，還提高了σs和δ。

③利於促進鋼中石墨化而用於煉製石墨鋼。此鋼可製軸承，甚至作為工具鋼代替，製衝頭，拉模、彎曲模等。

④脫氧能力較強，是煉鋼常用的脫氧劑，故一般鋼中均含Si，其量≤0.5%。

⑤矽可減小晶體的各向異性，使磁化容易，使磁阻減小，它還可減輕鋼中其他雜質對磁場磁感的危害（使%C石墨化，脫氧，與N形成氫化矽等）。所以可大大減少渦流損失。由於矽的脆性，目前高矽鋼片矽含量規定為低於4.5%，多隻為4.8%，正在研究提高至6.5%。

⑥矽可顯著地減慢回火馬氏體在低溫（200℃）時的分解速度。（在較高溫度即400～500℃則作用並不顯著）Si是鐵素體形成元素，多加Si會使A-α轉化。

（2）Si的不良影響

①促使石墨化，促進脫碳（它是阻止碳化物形成的一種元素），含Si鋼一般不作滲碳。 ②促進回火脆性的發展，使塑性降低。

Si擊韌性和韌性的溫度儲量的影響不是等值的。

當Si=1～1.5%時作用尚良好。Si=2.5～3%時則影響不良，含Si=2～2.5%，則難以鍛造。

當Si≤2.3%時,矽鉻鋼對回火脆性的敏感性還很低,但對當Si=2.5～3.5%時，對回火脆性和敏感性就高。用這種鋼必須采取韌性處理（回火後在水中浸漬，鍛時用少韌處理），而當Si＞3.5％時，甚至持用韌性處理也已不能消除矽鉻鋼的脆性。（不過，Mo的加入可使其脆性稍許改善），SI=4%時，室溫下即可能脆裂。

③對碳素工具鋼，Si含量上升時，將降低其淬透性等級。一般結構鋼中均不宜加Si，對於高速鋼，不大於0.4%。

④由於矽的存在，使鋼中增碳困難，並使滲碳速度降低，所以此類鋼多不作滲碳處理。

⑤矽錳結合，Mn可下降，因為Si引起的脫碳，Si有微弱的抑製晶粒長大的作用，可稍下降，Mn引起的調質粗晶，有相互改善作用，但易生白點，應注意冶煉時原材料的幹燥烘烤。

⑥矽在鋼中還常以Fe、Mn的矽酸鹽類夾雜物而存在，均會降低鋼的各種性能，塑性比硫化物低。這類夾雜物透光度很高，而反光度則低，故顯微鏡下常呈灰黑色。



（3）般合金鋼中Si含量：

一般碳鋼：Si＜0.5%

合金結構鋼： Si =0.9～1.6% (27SiMn、40CrSi、20CrMnSi、35CrMnSiA等)

彈簧鋼： Si =1.5～2% (55Si2Mn、60Cr2Mn等)

軸承鋼： Si =0.4～0.7% (GCr9SiMn、GCr15SiMn、GCr6SiMn等)

工具鋼： Si =0.65～1.8% (SiMn、9SiCr、5SiMnMoV、6SiMoV等)

耐熱鋼： Si =1～4.3% (Cr17Al4Si、Cr20Si3、4Cr9Si2、4Cr3Si4等)



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