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Al元素对钢的组织与性能的影响

时间:2019-06-13? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
对钢的显微组织及热处理的作用
1)铝与氧和氮有很强的亲和力,是炼钢时的脱氧定氮剂;
2)铝强烈缩小钢中的奥氏体相区;
3)铝和碳的亲和力小,在钢中一般不出现铝的碳化物。铝强烈促进碳的石墨化,加入Cr、Ti、V、Nb等强碳化物形成元素可抵制Al的石墨化作用;
4)铝细化钢的本质晶粒,提高钢粗化的温度,但当钢中的固溶金属铝含量超过一定值时,奥氏体晶粒反而容易长大粗化;
5)铝提高钢的马氏体转变开始温度Ms,减少淬火后的残留奥氏体含量,在这方面的作用与钴以外的其它合金元素相反。
对钢的力学性能的作用
1)铝减轻钢对缺口的敏感性,减少或消除钢的失效现象,特鄙视降低钢的韧脆转变温度,改善了钢在低温下的韧性;
2)铝有较大的固溶强化作用,高铝钢具有比强度较高的优点,铁素体型的铁铝系合金其高温强度和持久强度超过了Cr13钢,但其室温塑性和韧性低,冷变形加工困难;
3)以碳、锰奥氏体化的奥氏体型铁铝锰系钢,其综合性能较佳。
对钢的物理、化学及工艺性能的作用
1)铝加入质量分数为20%~30%Cr的Fe-Cr合金中,其电阻温度系数很小,因而可用作电热合金材料;
2)铝与硅在减少变压器钢的铁芯损耗方面有相近的作用。不同铝量对矫顽力及磁滞损耗有特殊而复杂的影响;
3)含铝的钢渗碳后表面形成氮化铝层,可提高硬度和疲劳强度,改善耐磨性能;
4)铝含量达一定值时,使钢的表面产生钝化现象,使钢在氧化性算中具有耐蚀性,并提高了对硫化氢的耐蚀性。铝对钢在氯气及氯化物气氛中的耐蚀性不利;
5)铝作为合金元素加入钢中,可显著提高钢的抗氧化性。在钢的表现镀铝或渗铝可提高其抗氧化性和耐蚀性;
6)铝对热加工性能、焊接性能和切削性能有不利影响。
在钢中的作用
1)铝在一般的钢中主要起脱氧和控制晶粒度的作用;
2)铝作为主要元素之一,可广泛用于一些系列特殊合金钢中,包括:渗氮钢、不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金、硬磁与软磁合金无磁钢、高锰低温钢。

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