6.2合金钢掌握:合金元素对合金钢组织和性能影响规律;由合金钢牌号推断其类型、含碳量、主要合金元素含量;明确典型钢号的性能特点、常用热处理工艺、使用状态下的组织及主要用途。在钢中加入一定量的一种或几种元素,以提高钢的某些性能,这种钢被称为合金钢,所加入的元素被称为合金元素。钢中常用的合金元素有:硅、锰、铬、镍、钨、钼、钒、铌、锆、锆、铝、铜、钴、氮、硼、稀土等。通常将合金元素总量小于5%的钢叫做低合金钢;合金元素总量在5%~10%的钢叫做中合金钢;合金元素总量大于10%的钢叫做高合金钢。6.2.1合金元素在钢中的作用与合金钢的分类一、合金元素的主要作用1.合金元素对钢组织转变的影响(1)合金元素改变Fe—Fe3C相图:合金元素镍、锰、铜、氮等可使Fe—Fe3C相图中的γ相区扩大,而铬、钼、钒、钛等可使γ相区缩小。扩大γ相区的元素降低A3,A1温度,在一定条件下可使γ相区扩大到室温而得到单相奥氏体钢。缩小γ相区的元素将增高A3,A1温度,在一定条件下可使奥氏体相区消失,只存在铁素体相区,从而得到单相铁素体钢。合金元素使Fe—Fe3C相图中的S,E点左移(作解释)。(2)细化奥氏体晶粒:合金元素形成难熔化合物时,能有效阻碍奥氏体晶粒长大,从而使奥氏体转变后的组织细小。(3)改变过冷奥氏体的转变曲线:合金元素(钴元素例外)使过冷奥氏体的稳定性提高,C曲线右移,高温下不容易向珠光体转变,从而提高了钢的淬透性。合金元素在使C曲线向右移的同时也降低了Ms点,使淬火钢中的A残增多。(4)提高回火抗力:合金元素使马氏体分解温度、残余奥氏体转变温度以及碳化物的析出与聚集温度均升高,提高了钢的回火抗力。(解释:钢对回火时所发生的软化过程的抗力)(5)回火脆性:锰、铬、镍、硅促进第二类回火脆性产生,这些元素促进锑、锡、磷等杂质的偏聚和析出,削弱了晶界间联系。少量的钼和钨可抑制高温回火脆性。二、合金元素对钢力学性能的影响二、合金元素对钢力学性能的影响合金元素在钢中主要通过固溶强化、第二相强化、细化组织强化等机制影响钢的力学性能。(1)固溶强化:合金元素溶入铁素体中,有固溶强化作用,使钢的强度、硬度升高.但也使塑性、韧性下降,常见的合金元素因固溶强化对铁素体力学性能的影响如左图所示。(2)第二相强化:合金元素与碳形成碳化物,且以细小质点弥散分布在固溶体基体上,可起弥散强化作用,使钢的强度和硬度提高。(3)细化组织强...