62合金元素在钢中的作用 1、合金元素与铁、碳的相互作用 ①合金元素在钢中的存在形态: 溶入铁素体,奧氏体和马氏体中,以固溶体的溶质形式存在, (有利) ②形成强化相,形成碳化物或金属间化合物。(有利) ③形成非金属夹杂物,如氧化物(SiO2等)、氮化物和硫化 物(MnS、FeS等)。(有害、尽量减少) ④以游离态存在,如C以石墨状态存在。(一般也有害) 元素以哪种形式存在,取决于元素的种类、含量、冶炼方法 及热处理工艺等
6.2 合金元素在钢中的作用 1、合金元素与铁、碳的相互作用 ①合金元素在钢中的存在形态: 溶入铁素体，奥氏体和马氏体中，以固溶体的溶质形式存在。 （有利） ②形成强化相，形成碳化物或金属间化合物。（有利） ③形成非金属夹杂物，如氧化物（SiO2等）、氮化物和硫化 物（MnS、FeS等）。（有害、尽量减少） ④以游离态存在，如C以石墨状态存在。（一般也有害） 元素以哪种形式存在，取决于元素的种类、含量、冶炼方法 及热处理工艺等
(1)溶于铁中 产生固溶强化。 合金元素可以改变铁的同素异晶转变温度A3 (aY)和A4(Y6),从而使“Fe-Me”二 元相图出现扩大γ相区和缩小γ相区两个大类型, 每个大类再分为两小类,合金元素也可依此类 型分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素两大 类
（1）溶于铁中 产生固溶强化。 合金元素可以改变铁的同素异晶转变温度A3 （α γ）和A4（γ δ），从而使“Fe-Me”二 元相图出现扩大γ相区和缩小γ相区两个大类型， 每个大类再分为两小类，合金元素也可依此类 型分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素两大 类
奥氏体稳定化元素 它们使A3点降低,A4点升高,在较宽的成分范围内,促 使奧氏体形成,即扩大了γ相区,这类合金元素都有能与y Fe形成固溶体,依扩大γ相区的程度可分为两小类。 a、无限扩大γ相区的元素:有锰、镍、钴等。它们与v Fe形成无限固溶体与α-Fe形成有限固溶体。当合金元素超过 某一限量后,可在室温得到稳定的y相。 b、有限扩大γ相区的元素,有碳、氮、铜、锌、金、它 们与-Fe形成有限的固溶体,与α-Fe形成更加有限的固溶 体 +e 熠点6+L 8+y L+C 中L y+a y+C a+O b
奥氏体稳定化元素 它们使A3点降低，A4点升高，在较宽的成分范围内，促 使奥氏体形成，即扩大了γ相区，这类合金元素都有能与γ- Fe形成固溶体，依扩大γ相区的程度可分为两小类。 a、无限扩大γ相区的元素：有锰、镍、钴等。它们与γ- Fe形成无限固溶体与α- Fe形成有限固溶体。当合金元素超过 某一限量后，可在室温得到稳定的γ相。 b、有限扩大γ相区的元素，有碳、氮、铜、锌、金、它 们与γ- Fe形成有限的固溶体，与α- Fe形成更加有限的固溶 体
铁素体稳定化元素 它们使A3点升高,A4点降低,在较宽的成分范围内,促 进铁素体形成,依缩小V相区的程度又分为两小类。 a、封闭γ相区,无限扩大a相区的元素:有cr、V(与α Fe无限互溶)铜、钨、钛、硅、铝、磷、铍(与α-Fe有限互 溶),使γ相区缩小到一个很小的面积,形成由y+两相区封 闭的y相圈。 b、缩小γ相区的元素,有硼、铌、钽、锆等,这类元素 与yFe和a-Fe均形成有限固溶体,使γ相区缩小,但并未完 全封闭。 熔点 L 熔 8+L A 8+L y+L tc y+a() fy ytc + c) 合金元素含量 d)
铁素体稳定化元素 它们使A3点升高，A4点降低，在较宽的成分范围内，促 进铁素体形成，依缩小γ相区的程度又分为两小类。 a、封闭γ相区，无限扩大a相区的元素：有Cr、V（与α- Fe无限互溶）铜、钨、钛、硅、铝、磷、铍（与α- Fe有限互 溶），使γ相区缩小到一个很小的面积，形成由γ+α两相区封 闭的γ相圈。 b、缩小γ相区的元素，有硼、铌、钽、锆等，这类元素 与γ- Fe和α- Fe均形成有限固溶体，使γ相区缩小，但并未完 全封闭
(2)形成碳化物 合金元素与碳钢的相互作用主要在于是否易于形成 碳化物,或者形成碳化物倾向性的大小,碳化物是钢中 最重要的强化相,对于决定钢的组织和性能具有极其重 要的意义。 合金元素按照与c的相互作用,可分为两大类: (1)非碳化物形成元素:包括Ni,Co、Al、cu Si、N、P S等。它们不能与碳相互作用而形成碳化物 但可溶入Fe中形成固溶体,或者形成金属间化合物等 其它化合物,其中硅反而能起促进碳化物化解(石墨化) 的作用。 (2)碳化物形成元素:Fe、Mn、Cr、W、Mo、 v、Er、Wb、Ti、Ta等。它们均可与碳作用在钢中形 成C化物,它们均属于元素周期表中的过渡族元素
（2）形成碳化物 合金元素与碳钢的相互作用主要在于是否易于形成 碳化物，或者形成碳化物倾向性的大小，碳化物是钢中 最重要的强化相，对于决定钢的组织和性能具有极其重 要的意义。 合金元素按照与C的相互作用，可分为两大类： （1）非碳化物形成元素：包括Ni，Co、Al、Cu、 Si、N、P、S等。它们不能与碳相互作用而形成碳化物， 但可溶入Fe中形成固溶体，或者形成金属间化合物等 其它化合物，其中硅反而能起促进碳化物化解（石墨化） 的作用。 （2）碳化物形成元素：Fe、Mn、Cr、W、Mo、 V、Er、Wb、Ti、Ta等。它们均可与碳作用在钢中形 成C化物，它们均属于元素周期表中的过渡族元素