第六章 合金钢与粉末冶金 第一节 概述 1 、碳钢的优缺点 碳钢的价格低廉,便于获得,容易加工;碳钢通过含碳量的增减和不同的热处理,它的性能可以得到改善,能满足很多生产上的要求
但是由于碳钢还存在着以下几个主要缺点,使它的应用受到一定限制
(1)碳钢的淬透性低 碳钢制成的零件尺寸不能太大,否则淬不透,出现内外性能不均,对于一些大型的机械零件,(要求内外性能均匀),就不能采用碳钢制作,如发电机转子,汽轮机叶片,汽车、拖拉机的连杆螺栓等
(2)回火抗力差 碳钢淬火后,只有经低温回火才能保持高硬度,若其回火温度超过 200℃,其硬度就显著下降
即回火抗力差,不能在较高的温度下保持高硬度,因此 对于要求耐磨,切削速度较高,刃部受热超过 200℃的刀具就不能采用碳钢制作
(3)碳钢不能满足一些特殊性能的要求 如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性(低温下高韧性) 为了弥补碳钢的不足,满足上述条件的要求,目前工业上广泛发展和使用了合金钢材料
2 、合金钢的概念 所谓的合金钢,就是为了改善钢的性能,特意地加入一些合金元素的钢
目前常用的合金元素:Cr、Mn、Ni、Co、Cu 、Si、Al、B、W、M
V、Ti、Nb、Zn 及稀土 Re
钢中所含合金元素不同,其组织和性能也不同
第二节 钢中合金元素的作用 一、合金元素对钢中基本相的影响 在退火、正火或调质状态,碳钢中的基本相是铁素体和渗碳体,当钢中加入少量合金元素时,有可能一部分溶于铁素体内形成合金铁素体,而另一部分溶于渗碳体内形成合金渗碳体
合金元素在钢中的存在形式有三种:形成固溶体,形成化合物和呈游离状态
1 通常与碳的亲和力很弱,不形成碳化物的元素主要固溶于铁素体、奥氏体、马氏体中,而不形成碳化物,如:Ni、Si、Al、Co„„
碳化物形成元素可形成合金渗碳体和特殊碳化物,如:Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr 等