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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 金屬 » 交流互助 » 合金元素的強化作用
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合金元素的強化作用 已有5人參與
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| 鋼中加入合金元素，能夠從哪幾個方面起到強化作用?有例子更好。謝謝 |
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《草原的風》
至尊木蟲 (職業(yè)作家)
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【答案】應助回帖
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合金元素加入鋼中主要是通過固溶強化、晶界強化、第二相強化、位錯強化等來提高鋼的強度。 通過加入合金元素的固溶方法來強化鋼，使鋼具有高的強度，根據(jù)固溶強化的規(guī)律，隨著溶質(zhì)原子的增多，強度、硬度上升，而塑性、韌性下降，強化效果越大，則塑性韌性下降得越多，使材料的可靠性受到較大的損害，因此為了使鋼既具有較高的強度，又有適當?shù)乃苄�，對溶質(zhì)濃度應當加以控制。 細化晶粒不但可以提高鋼的強度，，而且可以提高鋼的塑性和韌性，這一點是其它強化方式所不具備的。為此，可向鋼中加入A1、Ti、V、Zr、Nb等元素，形成難溶的第二相粒子，這些粒子越彌散細小，數(shù)量越多，則對奧氏體化時晶界遷移的阻力越大，從而細化奧氏體晶粒。奧氏體晶粒越細小，則冷卻轉變后得到的鐵素體、馬氏體等的尺寸越小。 第二相粒子可以有效地阻礙位錯運動。第二相粒子越細小，粒子越彌散，其間距越小，則強化效果越好。合金元素的作用主要是為造成均勻彌散分布的第二相粒子提供必要的成分條件。例如，在高溫回火條件下，要使碳化物呈細小均勻彌散分布，并防止其聚集長大，需要往鋼中加入碳化物形成元素Ti、V、Zr、Nb、Mo、W等元素。對于珠光體來說，珠光體的片間距越細小，則其強度越高。為此需要往鋼中加入一些增加過冷奧氏體穩(wěn)定性的元素，如Cr、Mn、Mo等，便C-曲線右移，在同樣的冷卻條件下，可以得到片間距細小的珠光體，同時還可細化鐵素體晶粒。 第二相粒子對鋼的塑性有危害作用。均勻彌散分布的細小球狀粒子可改善鋼的塑性，可采用控制碳化物的尺寸、數(shù)量、形狀及分布，減少鋼中的夾雜物，將片狀珠光體改變?yōu)榱钪楣怏w的方法改善鋼的塑性。 金屬中的位錯密度越高，金屬的強度越高。這種用增加位錯密度提高金屬強度的方法稱為位錯強化，金屬中的位錯密度與變形度有關，變形度越大，位錯密度便越大，鋼的強度便顯著提高，但塑性明顯下降。塑性變形可以增加位錯密度，而且鋼中的相變，尤其是馬氏體轉變，不論是在母相還是在新相中，均能形成大量的位錯。 合金元素的作用是在塑性變形時使位錯易于增殖，加入合金元素細化晶粒，提高鋼的淬透性，造成彌散分布的第二相和形成固溶體等，都是增加位錯密度十分有效的方法。這也是馬氏體能夠提高鋼的強度的一個重要原因。 |
5樓2014-05-28 22:57:12
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4樓2014-05-28 19:08:36
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