4鋼的合金化對(duì)組織和性能的影響非碳化物元素：Si,Ni,Cu,Al,Co碳化物元素

強(qiáng)碳化物形成元素Ti、Zr、Nb、V特殊碳化物中等碳化物形成元素

W、Mo、Cr

(較高)合金滲碳體(較低)合金碳化物弱碳化物形成元素

Mn、Fe

少部分溶于滲碳體中、大部分溶于鐵素體或奧氏體

滲碳體－合金滲碳體－合金碳化物－特殊碳化物穩(wěn)定性和硬度4.1合金元素在鋼中的存在形式和作用1)合金元素與碳的作用Si和Mn對(duì)鐵素體固溶強(qiáng)化效果最為顯著鎳還可以減少鋼的冷脆性并增加塑性和韌性。

C,N,B間隙固溶體不同程度上提高固溶體的強(qiáng)度和硬度，并降低沖擊韌性其它置換固溶體2)合金元素與鐵的作用4.2合金元素對(duì)鋼熱處理的影響1）改變?chǔ)孟鄥^(qū)擴(kuò)大γ相區(qū)/奧氏體穩(wěn)定化元素Mn、Ni、Co、C、N、Cu完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素：Ni、Mn等加入到一定量后,可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下,使α相區(qū)消失部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素：C、N、Cu雖擴(kuò)大γ相區(qū),但不能擴(kuò)大到室溫縮小γ相區(qū)/鐵素體穩(wěn)定化元素Cr、Mo、V、W、Ti、Si、Al、B、Nb完全封閉γ相區(qū)元素：Cr、Ti、Si含量較多時(shí)，可在室溫下得到單相鐵素體組織部分縮小γ相區(qū)的元素：B、Nb、Zr等2)S和E點(diǎn)移動(dòng)合金元素的添加會(huì)顯著改變共析鋼的含碳量S點(diǎn)和奧氏體的最大含碳量E點(diǎn)在相圖的位置，即移向含碳量較小的方向。因此，合金鋼共析體的含碳量小于碳鋼共析體0.77%的含碳量1.合金元素對(duì)加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響對(duì)奧氏體形成速度的影響：Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大,形成難溶于奧氏體的合金碳化物,顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素,因增大碳的擴(kuò)散速度,使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對(duì)奧氏體形成速度影響不大對(duì)奧氏體晶粒大小的影響：大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用,但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有：W、Mn、Cr等；對(duì)晶粒長(zhǎng)大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的元素：Mn、P等4.2.2合金元素對(duì)加熱和冷卻轉(zhuǎn)變的影響2.對(duì)冷卻轉(zhuǎn)變的影響冷卻時(shí)，珠光體和貝氏體的轉(zhuǎn)變主要受到碳擴(kuò)散速度的控制，加之合金元素的擴(kuò)散速度也較慢，所以幾乎所有合金元素（Co除外）都不同程度地延緩其轉(zhuǎn)變，增大過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線(xiàn)右移，提高了鋼的淬透性但是除Co、Si和Al之外，大多數(shù)合金元素會(huì)降低Ms和Mf點(diǎn)，使鋼中殘余奧氏體量增加，從而降低了鋼的硬度和抗疲勞性、耐磨性。解決的方法是冷處理或者多次回火4.2.2合金元素對(duì)加熱和冷卻轉(zhuǎn)變的影響4.2.3合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響4.3合金元素對(duì)鋼加工性能的影響4.4鋼中雜質(zhì)對(duì)性能的影響4.4鋼中雜質(zhì)對(duì)性能的影響Mn

有益脫氧性好，減少FeO降低脆性、提高韌性MnS消除S的有害作用Si

有益脫氧性好，減少FeO強(qiáng)化鐵素體，提高硬度、強(qiáng)度降低塑韌性O(shè)有害部分溶于鐵素體，部分以FeO、Fe3O4、MnO、SiO、Al2O3等形式存在強(qiáng)度、塑性降低不利切削，冷脆4.4鋼中雜質(zhì)對(duì)性能的影響S

有害以FeS形式存在；FeS與Fe形成低熔點(diǎn)共晶體（985℃）或單獨(dú)存在A的晶界上，使鋼材在1000℃左右熱軋時(shí)產(chǎn)生熱脆，導(dǎo)致開(kāi)裂硫與其它雜質(zhì)形成的夾雜物常導(dǎo)致鋼材開(kāi)裂硫還容易使焊縫熱脆，并使焊縫產(chǎn)生氣孔和