知識分享：為了改善鋼的性能，在煉鋼的過程中有目的地加入的元素稱為合金元素。常加入的合金元素有：錳( Mn)、硅(Si)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、鈦(Ti)、鋁(Al)、硼(B)、鈮(Nb)、鈷(Co)、稀土( RE)等。合金元素在鋼中的作用是非常復雜的，它們對鋼的組織和性能有很大影響。下面山東源達旺耐候板廠家小編僅介紹合金元素在鋼中的幾種主要作用。

　　1.強化鐵素體

　　大多數合金元素(除鉛外)都能溶于鐵素體，形成合金鐵素體。由于合金元素與鐵的晶格類型和原子半徑的差異，引起鐵素體的晶格畸變，產生固溶強化作用，使合金鋼中鐵素體的強度、硬度提高，同時塑性和韌性有所下降。有些合金元素對鐵素體韌性的影響與它們的含量有關，例如w( Si)<1.00%，w(Mn)<1. 50%時，鐵素體韌性沒有下降，當含量超過此值時，韌性則有下降的趨勢;而鉻和鎳的含量在適當范圍內(w( Cr)≤2. 0%，w( Ni)≤5. 0%)，在明顯強化鐵素體的同時，還可使鐵素體的韌性提高，從而提高合金鋼的強度和韌性。

　　2.形成合金碳化物

　　錳、鉻、鉬、鎢、釩、鈦等元素與碳能夠形成碳化物，當這些碳化物呈細小顆粒并均勻分布在鋼中時，能顯著提高鋼的強度和硬度。根據合金元素與碳的親和力不同，它們在鋼中形成的碳化物可分為兩類：

　　(1)合金滲碳體 錳、鉻、鉬、鎢等弱、中強碳化物形成元素，一般傾向于形成合金滲碳體。如( Fe，Mn)3C，(Fe，Cr)3C，(Fe，W)3C等。合金滲碳體較滲碳體略為穩定，硬度也略高，可明顯提高低合金鋼的強度。

　　(2)特殊碳化物 釩、鈮、鈦等強碳化物形成元素能與碳形成特殊碳化物，如VC，TiC等。特殊碳化物比合金滲碳體具有更高的熔點、硬度和耐磨性，而且更穩定，熱處理時不易分解，當鋼中的特殊碳化物呈彌散分布時，將顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性，而不降低鋼的韌性。

　　3.細化晶粒

　　幾乎所有的合金元素都有抑制鋼在加熱時奧氏體晶粒長大的作用，達到細化晶粒的目的。強碳化物形成元素鈮、釩、鈦等形成的碳化物、鋁在鋼中形成的AlN和Al2O3細小質點，均能強烈地阻礙奧氏體晶粒長大，所以能使合金鋼在熱處理后獲得比碳鋼更細的晶粒。鋼中的晶粒越細小，鋼的強度、塑性和韌性也越高。

　　4.提高鋼的淬透性

　　所有的合金元素(除鈷外)溶解于奧氏體后，均可增加過冷奧氏體的穩定性，推遲其向珠光體的轉變，使C曲線右移，從而減小鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。

　　常用的提高淬透性的合金元素主要有鉬、錳、鉻、鎳和硼等。如微量的硼(w (B)為0.0005%~0.003%)就能明顯提高鋼的淬透性。

　　5.提高鋼的回火穩定性

　　淬火鋼在回火時，抵抗硬度下降的能力稱為鋼的回火穩定性。合金鋼在回火過程中，由于合金元素的阻礙作用，使馬氏體不易分解，碳化物不易析出，即使析出后也不易聚集長大，而保持較大的彌散度，所以鋼在回火過程中硬度下降較慢。

　　由于合金鋼回火穩定性比碳鋼高，因此在相同的回火溫度下，合金鋼比相同含碳量的碳素鋼具有更高的硬度和強度。在硬度要求相同的情況下，合金鋼可在更高的溫度下回火，充分消除內應力，而使韌性更好。

　　高的回火穩定性可使鋼在較高溫度下仍能保持高硬度和高耐磨性。金屬材料在高溫下保持高硬度的能力稱為熱硬性，這種性能對一些工具鋼具有重要意義。如高速切削時，刀具溫度很高，若刀具材料的回火穩定性高，就可以使刀具在較高的溫度下仍保持高的硬度和耐磨性，從而提高刀具的使用壽命。

　　綜上所述，合金元素的作用只有通過合理的熱處理才能將其優勢充分發揮出來，使合金鋼具有優良的使用性能。

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