合金元素对铁碳相图及相变的影响

时间: 2023-09-17 06:04:18 |   作者: 半岛体育平台下载安卓

  合金钢的相图是三元相图甚至多元相图,把握合金元素至少对铁碳相图及相变的影响至关重要。

  合金元素对铁碳相图的重要影响之一是对临界点的影响。各种钢的临界点(A1、A3、Acm、Ms) 温度不等,显现了合金元素的影响。故合金钢的热处理工艺与碳素钢不同,合金元素影响了钢的奥氏体化,也影响了过冷奥氏体的改变,使合金钢热处理后的安排、功能均发生了改变。

  扩展 γ 相区的合金元素 Ni、Mn、Cu、N 等使构成单相奥氏体的最低温度下降,即A3 点温度下降,因而使 Fe-C 相图中的 Ac1、AC3、Ar1、Ar3温度下降。下图所示为锰对铁碳相图中 A1、A3的影响。可见,扩展了γ相区,A1、A3均跟着锰含量的添加而下降。

  钴的效果较为特别,它使A1、A3升高。钢中参加的合金元素除了 Ni、Mn、Cu、N、Co、C 外,其他元素均为缩小γ相区 (扩展α相区) 的合金元素,如 Mo、W、Si、Nb、V、Ti 等,这些元素使铁碳相图中 A1、A3温度上升。例如钼使γ相区缩小,如下图所示。可见,跟着钼含量的添加,γ相区越来越缩小。钼的质量分数为7%时,γ相区现已很小,临界点温度上升到 1200℃左右:当钼的质量分数到达 8.2% 以上时,单相奥氏体区消失。

  缩小γ相区 (扩展α相区) 的合金元素称为铁素体构成元素,它们都有一个使单相奥氏体区消失的临界成分,如ωsi=8.5% 、ωv=4.5% 、ωTi= 1% 、ωw=12%。

  铬也是缩小γ相区的合金元素,但有其特别性。当铬的质量分数低于7.5%时,使铁碳相图中A3,温度下降,铬的质量分数高于7.5% 时才使A3,温度上升铬对,温度的影响是使其一向升高。铬使单相奥氏体区消失的临界ωcr= 20%。铬对铁碳相图临界点的影响如下图所示:

  钛对铁碳相图中γ相区的影响如下图所示。由图可见,跟着钛含量的添加,γ相区敏捷缩小,质量分数为1%的钛可使奥氏体单相区变得很狭隘。因而,一般钢中钛含量较少,首要运用在于微合金化。

  别的,从上面图中还不难发现,合金元素一起影响共析点的含碳量。简直一切合金元素都使 S 点和 E 点左移,即便 S点和E点的含碳量下降。下图所示为合金元素对共析点含碳量的影响,由图可见,W、Mo 的影响特别,当其质量分数较低时 ( 4% ),共析点的含碳量是下降的,当其含量添加时,又使共析点含碳量升高。铬也有相似的效果。