铁基合金的主要作用有哪些?
2020-05-25 16:15:00
对钢力学性能的影响。固溶强化 合金元素溶于铁素体时,有固溶强化作用。合金元素的晶格类型、原子直径与α-Fe不同或相差较大时,对铁素体的强化作用较为明显,反之则强化作用较弱。所以不同元素随含量增加对铁素体的硬度增加的贡献不同,如图所示。合金元素使铁素体固溶强化的同时,特别是合金元素含量增高的情况下,往往因铁素体晶格畸变严重,又使韧性塑性下降,如图所示。所以,要使钢具有高的综合性能,钢中加入的合金元素,应是多元少量,而不是某一元素加得越多越好。弥散强化 合金元素与碳形成碳化物,且以细小质点分布在固溶体基体上,可起弥散强化作用,使钢的硬度强度进一步提高。除以上强化作用外,当钢中碳化物数量较多时,将显著提高钢的硬度和耐磨性。有些碳化物溶点高,稳定性高,放可提高钢的热强度。
提高钢的淬透性。奥氏体溶有合金元素时,其中合金元素的原子扩散能力小,而且还降低奥氏体中铁、碳原子的扩散能力,因而使奥氏体稳定性增高,不容易向珠光体转变。反映在C曲线上,使C曲线右移(Co元素例外)而使淬火临界冷却速度减小,提高淬透性。因此,合金钢不仅可提高整体截面力学性能,而且可以减小淬火变形和开裂的危险性。但是,合金元素使C曲线右移的同时,降低了Ms点。Ms点降低,会使合金钢淬火后的残余奥氏体量增加,对提高硬度和耐磨性不利。
细化奥氏体晶粒。当合金元素形成难溶化合物(TiC、NbC、Al2O3、AlN等)时,这些化合物存在于奥氏体晶界上,机械地阻止奥氏体晶粒长大,使奥氏体冷却转变后的组织细小,因而起着细晶强化的作用。