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聊城無縫管廠家：合金元素對鋼材機械性能的影響

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發(fā)布者：管理員　發(fā)布時間：2014/9/10　閱讀：2399次　【字體：大中小】

聊城無縫管廠家：合金元素對鋼材機械性能的影響

金屬材料的強化途徑，主要有以下幾個方面；
    (1)結(jié)晶強化。結(jié)晶強化就是通過控制結(jié)晶條件，在凝固結(jié)晶以后獲得良好的宏觀組織和顯微組織，從而提高金屬材料的性能。它包括：
    1）細(xì)化晶粒。細(xì)化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界，由于晶界具有阻礙滑移變形作用，因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性，這是其它強化機制不可能做到的。
    2）提純強化。在澆注過程中，把液態(tài)金屬充分地提純，盡量減少夾雜物，能顯著提高固態(tài) 金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。在損壞的構(gòu)件中，常可發(fā)現(xiàn)有大量的夾雜物。采用真空冶煉等方法，可以獲得高純度的金屬材料。
    (2)形變強化。金屬材料經(jīng)冷加工塑性變形可以提高其強度。這是由于材料在塑性變形后
    (3)固溶強化．通過合金化(加入合金元素)組成固溶體，使金屬材料得到強化稱為固溶強化。
    (4)相變強化。合金化的金屬材料，通過熱處理等手段發(fā)生固態(tài)相變，獲得需要的組織結(jié)構(gòu)，使金屬材料得到強化，稱為相變強化。
    相變強化可以分為兩類：
    1) 沉淀強化(或稱彌散強化)。在金屬材料中能形成穩(wěn)定化合物的合金元素，在一定條件下，使之生成的第二相化合物從固溶體中沉淀析出，彌散地分布在組織中，從而有效地提高材料的強度，通常析出的合金化合物是碳化物相。在低合金鋼(低合金結(jié)構(gòu)鋼和低合金熱使材料強化。但是，馬氏體強化只能適用于在不太高的溫度下工作的元件，工作于高溫條件下的元件不能采用這種強化方法。
    (5)晶界強化。晶界部位的自由能較高，而且存在著大量的缺陷和空穴，在低溫時，晶界阻
    礙了位錯的運動，因而晶界強度高于晶粒本身；但在高溫時，沿晶界的擴散速度比晶內(nèi)擴散速度大得多，晶界強度顯著降    硼對晶界的強化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界區(qū)域的晶格缺位和空穴減少，晶界自由能降低；硼還減緩了合金元素沿晶界的擴散過程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界狀態(tài)，加入微量硼、鋯或硼+鋯能延遲晶界上的裂紋形成過程；此外，它們還有利于碳化物相的穩(wěn)定。
    以充分發(fā)揮強化能力。例如：
    1）固溶強化十形變強化，常用于固溶體系合金的強化。
    2）結(jié)晶強化+沉淀強化，用于鑄件強化。
    丸或滾壓處理。
    4）固溶強化+沉淀強化。對于高溫承壓元件常采用這種方法，以提高材料的高溫性能。
    有時還采用硼的強化晶界作用，進一步提高材料的高溫強度。
    正火狀態(tài)下鋼有鐵素體和珠光體組織。合金元素不僅影響鋼材的強度，同時也影響其韌性。
    3、合金元素對調(diào)質(zhì)鋼機械性能的影響
    合金元素對調(diào)質(zhì)鋼機械性能的影響，主要是通過它們對淬透性和回火性的影響而起作用的。主要表現(xiàn)于下列幾方面。
    (1) 由于合金元素增加了鋼的淬透性，使截面較大的零件也可淬透，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下可獲得綜合機械性能優(yōu)良的回火索氏體。
    (2) 許多合金元素可使回火轉(zhuǎn)變過程緩慢，因而在高溫回火后，碳化物保持較細(xì)小的冪顆粒，使調(diào)質(zhì)處理的合金鋼能夠得到較好的強度與韌性的配合。

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