中碳多元合金鋼成分的含量

1. 碳含量,碳是鋼中的主要元素之一,對(duì)材料機(jī)械性能的影響十分明顯。鋼中碳含量增加,碳化物數(shù)量增多,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和韌性降低。為獲得較高的硬度并保證足夠的韌性,碳含量設(shè)計(jì)為0.3～0.5%。
2. 鉻含量,鉻是鋼中重要的合金元素,鉻固溶在奧氏體中增加淬透性和熱強(qiáng)性,提高鋼的硬度和強(qiáng)度。隨著鉻含量的增加,殘余奧氏體量增加,硬度下降。同時(shí)碳化物類型發(fā)生變化,碳化物類型由MC₃向M₇C₃、M₂₃C₆過(guò)渡,其中M₇C₃型碳化物顯微硬度可達(dá)到HV1300～1800。綜合考慮,鉻含量設(shè)計(jì)為3～5%。
3. 鉬含量,鉬是鋼中主要合金化元素之一,強(qiáng)烈阻抑奧氏體向球光體轉(zhuǎn)變,大大提高鋼的淬透性。鉬能降低或抑制其它合金元素導(dǎo)致的回火脆性,并在較高回火溫度下形成彌散分布的特殊碳化物,產(chǎn)生二次硬化?？紤]到鉬鐵價(jià)格較貴,鉬含量控制在0.3～0.5%。
4. 鎳含量,鎳是固溶強(qiáng)化基體元素,全部溶入奧氏體,穩(wěn)定奧氏體,提高淬透性和韌性。加入量大時(shí),殘余奧氏體量增加,基體組織硬度降低。考慮到鎳板價(jià)格較貴,鎳含量控制在0.3～0.5%。
5. 硅含量,硅是鋼中常存元素之一,顯著提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比。固溶強(qiáng)化鐵素體,提高鋼的強(qiáng)度,降低鋼的塑性和韌性,為此我們確定硅含量為0.3～0.8%。
6. 錳含量,錳是鋼中常存元素之一,顯著固溶強(qiáng)化奧氏體,提高鋼的淬透性和強(qiáng)度。錳含量較高時(shí),殘余奧氏體量增加,降低材料硬度,同時(shí)增加鋼的回火脆性,為此我們確定錳含量為0.5～1.0%。
7. 硫磷含量,硫磷在鋼中易形成低熔點(diǎn)硫化物夾雜和脆性磷共晶物,是有害元素,在生產(chǎn)中一般控制在0.05%以下。
8. 復(fù)合變質(zhì)孕育劑,復(fù)合變質(zhì)孕育劑的加入可以凈化晶界,減少夾雜,并降低成分偏析,同時(shí)其中微量的合金元素釩、鈦與鋼液中的碳形成高熔點(diǎn)高硬度碳化物,作為異質(zhì)結(jié)晶核彌散分布,細(xì)化晶粒,提高鋼的硬度和韌性,為此我們確定復(fù)合變質(zhì)劑加入量為0.2～0.3%。

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                                      　　　　　2017年11月22日