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	抗高溫碳化：高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態(tài)環(huán)境中由于氣體與材料表面發(fā)生高溫反應(yīng)，吸附在其表面上那一部分碳原子產(chǎn)生的表面增碳現(xiàn)象。金屬表面吸收大量的談，碳連續(xù)不斷地滲入金屬內(nèi)部，當(dāng)超過了碳在金屬中的溶解度，高溫下降形成許多不穩(wěn)定的碳化物、析出石墨等，這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學(xué)性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼，由于碳化，在鋼中出現(xiàn)大量的碳化鉻，從而造成鋼的貧鉻，使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態(tài)，但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。使用高合金的耐熱鋼是解決高溫碳化的重要途徑。在工程中常用25Cr-20Ni鋼和25Cr-35Ni鋼來制造高溫裂解爐的爐管，效果很好。硅是提高鋼抗高溫碳化的有利元素之一，但它在鋼中的含量不宜超過2%。碳化物穩(wěn)定元素鈮、鈦、鎢等對提高抗高溫碳化性能是有利的。改變氣氛的成分能改變碳化條件，改善高溫碳化的環(huán)境1Cr6Si2Mo鋼●用途： 用于工作溫度小于600℃的鍋爐吊掛、省煤器管夾、定位板，工作溫度小于650℃以下的燃?xì)廨啓C(jī)氣缸襯套，還廣泛用于石油工業(yè)等。●工藝性能：1.冶煉：電爐冶煉。2.熱加工：始鍛溫度1160℃，終鍛溫度850℃，鍛軋后砂冷或堆冷。該鋼有空淬現(xiàn)象，熱加工后快冷后發(fā)生裂紋，應(yīng)緩冷。另外，該鋼有脫碳傾向，加熱時(shí)溫度階段應(yīng)保證斷面溫度均勻，如保持時(shí)間長，應(yīng)保持還原氣氛。3.冷加工：薄板（＜3mm）可在室溫下彎曲、卷邊，如需要進(jìn)行較復(fù)雜的成型，則可預(yù)熱到200℃，以提高塑性。如果變形量打，也可分幾次變形，中間經(jīng)過應(yīng)力退火。 4.切削性能：切削性能尚可，由于含鉻量較高，故較粘、較韌。


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合金元素對加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響：合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。(1)對奧氏體形成速度的影響：Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大，形成難溶于奧氏體的合金碳化物，顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的擴(kuò)散速度，使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。(2)對奧氏體晶粒大小的影響：大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用，但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進(jìn)晶粒長大的元素：Mn、P等。

合金元素對過冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響：鋁鋅(鍍鋅)合金鋼板為基本材料除Co外，幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體類型組織的轉(zhuǎn)變，使C曲線右移，即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出，加入的合金元素，只有完全溶于奧氏體時(shí)，才能提高淬透性。如果未完全溶解，則碳化物會(huì)成為珠光體的核心，反而降低鋼的淬透性。另外，兩種或多種合金元素的同時(shí)加入(如鉻錳鋼、鉻鎳鋼等)，比單個(gè)元素對淬透性的影響要強(qiáng)得多。除Co、Al外，多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng)，Si實(shí)際上無影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降，使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時(shí)，可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下)，以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；或進(jìn)行多次回火，這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì)使Ms、Mf點(diǎn)上升，并在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。


隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，對材料提出了更高的要求，如更高的強(qiáng)度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學(xué)性能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。

碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足：(1)淬透性低一般情況下，碳鋼水淬的淬透直徑只有10mm-20mm。(2)強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs/σb僅為0.43，遠(yuǎn)低于合金鋼。(3)回火穩(wěn)定性差由于回火穩(wěn)定性差，碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí)，為了保證較高的強(qiáng)度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時(shí)強(qiáng)度又偏低，所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。(4)不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。

合金鋼的分類：按合金元素含量：1、低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）、高合金鋼（合金元素總量高于10%）。2、按合金元素成分：鉻鋼（Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼（Mn-Fe-C)、硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C)。3、按小試樣正火或鑄態(tài)組織分：珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼。4、按用途分：合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。



 
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