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弹簧钢中各化学元素的特性

时间:2013-03-22 16:32来源:弹簧网 作者:www.zhaotanhuang.com 点击:
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[导读] 1.碳 碳是组成各种钢的基本元索之一。钢内含碳量愈多,所形成的碳化物也就愈多。碳化物则是一种硬度极高、脆性极大、塑性极小的化合物,所以钢的含碳量愈高,钢的硬度和强度

  1.碳
  
  碳是组成各种钢的基本元索之一。钢内含碳量愈多,所形成的碳化物也就愈多。碳化物则是一种硬度极高、脆性极大、塑性极小的化合物,所以钢的含碳量愈高,钢的硬度和强度就提高,但韧性和塑性就降低。同时,台碳量为0.85%以下的钢,其淬火温度随着含碳量的增加而降低。由此可知,碳对钢的性能影响是很大的。一般碳素弹簧钢的含碳量为0.62~0.9%(国外有的弹簧钢的碳含量高达1.05%),而合金弹簧钢的碳含量为0.46~0.74%。
  
  2.硅
  
  硅是一种脱氧剂,当其含量在0.5%以下时,它是作为一种冶炼杂质存在,超过0.5%.就作为一种合金元素存在了。
  
  硅可以显著地提高钢的弹性极限及屈强比,提高回火稳定性。硅的另一特点是增加钢的硬化性能,提高钢的淬火温度。根据一些资料介绍,每增加1%的硅,可提高钢的上临界点ACs40~50'C。但是,硅是石墨化促成元素,它增加钢的脱碳倾向及石墨化趋势。弹簧钢的最高含硅量达2%,含硅量高的弹簧钢在加热过程中容易产生脱碳,从而给弹簧的热处理造成困堆。
  
  3.锰
  
  锰也是一种脱氧剂。炼钢时,锰与硫化合成硫化锰,这种化合物可以随焙渣一同除去。锰在钢中的含量超过0.6%时,才作为台金元素存在。
  
  锰与碳类似,能提高钢的淬透性及强度,脱碳倾向稍有减轻。锰的缺点是增加了钢的过热敏感性、回火脆性及淬火裂纹倾向大。
  
  4.磷
  
  一般来讲,钢中的磷是一种由矿石带入的有害杂质,固溶于纯铁体中。磷会降低钢的塑性和韧性,增加钢的脆性。钢中的磷含量越少越好。
  
  5.硫
  
  钢中的硫与磷一样,也是由矿石带入钢内的一种有害杂质。硫不溶于纯铁体中,而与铁形成硫化铁分布在钢内组织的晶界上。硫化铁的熔点低(950qC),致使钢在热加工过程中断裂,这就是常说的钢的热脆性。钢中的硫含量也越少越好。
  
  6.铬
  
  钢中的铬与锰类似,可提高钢的漳透性、屈服强度、抗拉强度,硬度和耐磨性辞,并具有较高的抗弯能力,有减轻过热敏感性及石墨化倾向。有资料介绍,在中碳钢中加入0.5%的铬,可使钢的强度和弹性极限提高15~20%。但是,含铬过多会产生回火脆性,降低钢的塑性和冲击韧性。
  
  7.镍
  
  镍一方面有增加钢的强度和韧性的作用,能阻止晶粒长大,降低钢的过热敏感性和淬火温度。淬火变形也小。另一方面,镍钢有回火脆性,尤其与铬一同加入钢中时,回火脆性更为显著。
  
  8.钨
  
  钨可以增加钢的硬化性能,提高锕的强度和硬度,并能有效地细化晶粒.含钨钢具有高的耐热性能,在500-600℃高温下工作时,其硬度和强度可保持不变.
  
  9.钒
  
  钒也是一种优良的脱氧剂。它能显著地提高钢的强度、硬度、屈强比、冲击韧性、疲劳强度,增加钢的硬化性能和耐热性能,可防止奥氏体晶粒长大。
  
  钒和钨均是贵重的台金元素,只是性能要求很高的弹簧(例如气门弹簧)才用含这些合金元素的弹簧材料制造。

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弹簧钢中各化学元素的特性
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