中面术大 4.2.2钢的合金化 一、合金元素与铁、碳的作用 在碳钢中如入一定的合全元素， 形成合金钢的过程称为钢的合金化。 ·合金元素主要以三种形式存在钢中： 口溶于铁中，形成固溶体。 (Fe-Cr,Fe-Ni) 口与碳化合，形成碳化物。 (VC,TiC,Cr23Cc) ▣ 与Fe或相互之间形成金属间化合物。 (FeCr,NigAl,NisTi) 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 一、合金元素与铁、碳的作用 在碳钢中加入一定的合金元素， 形成合金钢的过程称为钢的合金化。 ⚫ 合金元素主要以三种形式存在钢中： 溶于铁中，形成固溶体。（Fe-Cr，Fe-Ni） 与碳化合，形成碳化物。（VC，TiC，Cr23C6） 与Fe或相互之间形成金属间化合物。 （FeCr，Ni3Al，Ni3Ti） 4.2.2 钢的合金化
中术大子 4.2.2钢的合金化 (一)Fe与合金元素的作用 ●合金元素溶于铁中形成固溶体。 ·扩大γ相区的元素（奥氏体稳定化元素） 使A线（δ→Y转变 线)上升，A线(y→转变线)下降，扩大相范围。 ▣完全扩大y相区元素一Ni、Mn等加入到一定量后，使y相区 扩大到室温。 ▣部分扩大y相区的元素一C、N、Cu等，y相区不能扩大到 室温。 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 （一） Fe与合金元素的作用 ⚫ 合金元素溶于铁中形成固溶体。 溶入γ-Fe形成合金奥氏体。 溶入α-Fe形成合金铁素体。 4.2.2 钢的合金化 ⚫ 扩大γ相区的元素（奥氏体稳定化元素）——使A4线（δ↔ γ转变 线）上升，A3线（γ ↔ α转变线）下降，扩大γ相范围。 完全扩大γ相区元素——Ni、Mn等加入到一定量后，使γ相区 扩大到室温。 部分扩大γ相区的元素——C、N、Cu等，γ相区不能扩大到 室温
4.2.2钢的合金化 1600 1600 L 1500 1484 1500 1504 1400 1400 1309 1300 L+Y 1300 1200 1200 1100 1094 01100 1000 Y+Cu 1000 期 900 835 900/910 800 800 700 a +Cu 600 600 a+y Fe5101520 Fe1020304050 w(Cu)/% (Mn)/% (a)Fe-Cu相图 (b)Fe-Mn相图 扩大A相区的相图 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 (a)Fe-Cu相图 (b)Fe-Mn相图 扩大A相区的相图 4.2.2 钢的合金化
中术大子 4.2.2钢的合金化 (一)Fe与合金元素的作用 ●合金元素溶于铁中形成固溶体。 ·扩大相区的元素（奥氏体稳定化元素） 使A线（δ→Y转变 点)上升，A线(Y一转变点)下降，扩大y相范围。 ● 缩小Y相区元素（铁素体稳定化元素）一 使A3线上升，A线下 降，缩小Y相区存在的范围，使铁素体区扩大。 口Cr、Mo、W、V、Ti、A、Si等：完全封闭y相区的元素。 ▣B、Nb、Zr等：部分缩小y相区的元素。 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 （一） Fe与合金元素的作用 ⚫ 合金元素溶于铁中形成固溶体。 溶入γ-Fe形成合金奥氏体。 溶入α-Fe形成合金铁素体。 4.2.2 钢的合金化 ⚫ 扩大γ相区的元素（奥氏体稳定化元素）——使A4线（δ↔ γ转变 点）上升，A3线（γ ↔ α转变点）下降，扩大γ相范围。 完全扩大γ相区元素——Ni、Mn等加入到一定量后，使γ相区 扩大到室温。 部分扩大γ相区的元素——C、N、Cu等，γ相区不能扩大到 室温。 ⚫ 缩小γ相区元素（铁素体稳定化元素）——使A3线上升，A4线下 降，缩小γ相区存在的范围，使铁素体区扩大。 Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等：完全封闭γ相区的元素。 B、Nb、Zr等：部分缩小γ相区的元素
中面术大子 4.2.2钢的合金化 1600 1800 1500 1600 1400 6 1360 1400 1300 1220 1200 1200 1000 明 1100 明 820 800 1000 989 600 900 a+6/a+6 800 400 a+a" Fe 1 23 4 Fe 20 406080100 w(Nb)/% w(Cr）/% (aFe-Nb相图 (b)Fe-Cr相图 缩小Y-相区的相图 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 (a) Fe-Nb相图 (b) Fe-Cr相图 缩小γ-相区的相图 4.2.2 钢的合金化