钢中主要合金元素的功用1.铬 Cr 铬在钢中的角色多元且重要,它会形成安定而硬的碳化物,而且 具抗蚀性,其主要作用有:a. 增进钢的硬化能和渗碳作用b. 使钢在高温畤仍具高强度c能增加耐磨耗性d增高钢之淬火温度f.能增进钢的抗腐蚀性2.镍 Ni 镍在钢中的影响有:a. 增进钢的硬化能b. 能降低热处理时的淬火温度,因之在处理时变形小c. 能增加钢的韧性d咼镍合金钢能耐腐蚀,例如:不锈钢就含有8%左右的镍3•钨W 钨能耐高温,而且溶于钢中会与碳形成碳化物称为碳化钨,能提高钢的强度此外,a. 钨可以提高钢之淬火温度b. 加强钢之断面组织细微化,抵抗回火软化c•可以降低淬火时钢之晶粒生长之趋势d. 钨钢刀具有红热硬度e. 可增加钢之保磁性,故可配入钢中而制造永久磁钢4•钒V钒可以无限量固溶入铁中,并阻止沃斯田铁晶粒的成长,钒在钢 中有脱酸除氧之能力,故含钒之钢其断面结晶密实,此外钒的作用还 有:a. 能提高淬火温度b. 改善硬化能,高温淬火加热时,能防止其晶粒生长c有助于钢之结晶组织细微化5. 锰 Mn锰亦为钢中重要元素,其作用及影响如下:a. 在适量下,锰量增加可增加钢之最大强度及硬度b. 锰有脱氧及脱疏功效,故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。
c. 锰在钢中含量多,可降低钢之淬火温度d. 可增进钢之硬化深度,尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著6. 钼 Mo钼可增加钢之最大强度及硬度,因此在合金钢中也颇为重要a•能改善钢在高温之抗拉及潜变强度b. 在工作红热情况下,能使钢之硬度保持不变c. 高速工具钢含钼,可予以较佳之切割性能d. 合金钢中加入钼可去除回火脆性7. 钴 Co钴为制造合金钢之重要元素,在钢中可以生成碳化物,但也可能 有不良影响,它具有以下特性:a. 钻可代替镍,如增加强度及耐热等性能b. 会降低钢的硬化能c •能提高钢之淬火温度d增加钢之保磁能力,故为制造磁石钢之主要元素8.钛 Ti钛在钢中易与碳形成碳化物TiC,其他特性:a. 钛在不锈钢中,可以防止高温时铬量的局部减少,维持其 防蚀的能力b. 可以防止合金钢由高温徐冷时的脆化现象9. 铜 Cu合金钢中铜之含量不可以超过1.5%,否则会使钢变脆,此外a•铜在钢中有抵抗大气腐蚀之性能低碳钢内含铜1%,其抵抗大 气腐蚀性约较不含铜者高出四倍在不锈钢中加铜 3-4%,亦 有助不锈钢之防蚀作用b.可以增加钢的强度,但不宜超过0.2%10. 铝 Ala•极易与氧结合形成氧化铝,是一种强脱氧剂。
b. 能抑制晶粒成长c. 是氮化用钢的重要元素11 •硫 S硫在钢中为有害之杂质,硫与铁化合成为FeS,与锰化合成MnS,其结果:a. 会增加钢的热脆性b. 硫含量0.2%以上,就会严重影响钢的强度和韧性c. 硫可使钢强度降低,因此有利于钢的切削,但除了易切钢之外,极少利用12.硅 Si硅在钢中其作用如下 :a. 硅能增加钢之电磁传导率,故适于制造电气材料b. 硅会加速钢之结晶生长变粗,因此含量约在0.05〜0.30%c. 硅能增高淬火温度d会阻碍碳元素溶于钢中e•对于炭量较高之钢,硅多则增加脆性,f. 增加耐热钢的氧化性,可用为脱酸性综合各种合金元素对于碳钢的影响,而选择添加合金元素时必须 考虑元素特性及应用场合的需要,适材适所才是最重要的,如果不暸 解特性贸然选择,不但可能增加成本,效果也可能适得其反。