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合金元素作用
①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時,從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數。除Co外,幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用強,其次是Ni、Si、Cu。而強碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奧氏體中時才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過程。由于合金元素在回火時能阻礙鋼中各種原子的擴散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用,從而提高鋼的回火穩定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著,Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼,在500~600℃回火時,析出細小彌散的特殊碳化物質點如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化(見回火)。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強化和韌化。Ni以固溶強化方式強化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強化方式提高鋼的屈服強度;碳的強化作用顯著。此外,加入這些合金元素,一般都細化奧氏體晶粒,增加晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對改善鋼的韌性有重要作用(見金屬的強化)。
攀鋼基地
位于四川渡口市,建于“三五”時期,是我國戰略后方大的鋼鐵聯合企業。攀鋼所在的攀(枝花)西(昌)地區蘊藏極其豐富的釩、鈦磁鐵礦,釩、鈦儲量居世界首位,與其共生的鈷、鎳、銅、錳等十多種稀有金屬元素的儲量也十分驚人。這里還有巨大的水能和焦炭資源,為發展鋼鐵工業提供了條件。1974年攀鋼一期工程建成,形成年產生鐵170萬噸,鋼150萬噸、鋼材110萬噸的生產能力。1977年建成我國大的提釩車間,在提釩綜合利用工藝上已達世界先進水平。1979年建成我國個年產5萬噸的選鈦試驗廠。1990年年產生鐵229萬噸,鋼191萬噸,成品鋼材78萬噸,主要產品有生鐵、鋼坯、釩渣、重軌、大型鋼材、小型鋼材和線材。釩渣產量由1977年的1.5萬噸,增加到34萬噸。90年全國85%的釩渣是由攀鋼供應,并運銷英、法、德、美、印度等國。攀鋼位于鐵礦產區與寶鼎煤礦之間的弄弄坪,與煤、鐵各相距10公里左右,有鐵路相通。弄弄坪被金沙江河曲所圍,三面環水,面積只有2.6平方公里。廠區用地窄小,成為攀鋼進一步擴大的重要限制因素。90年攀鋼二期工程正規劃興建。二期工程全部建成后,生鐵、鋼、鋼材的年產量將分別達到300萬噸、270萬噸、220萬噸,產品結構將有較大改變,產值、利潤都將成倍增長。考慮到弄弄坪面積窄小,規劃擬在宜賓市的李莊或其它地區建設二基地。
合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同,并采取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
合金鋼已有一百多年的歷史了。工業上較多地使用合金鋼材大約是在19世紀后半期。當時由于鋼的生產量和使用量不斷增大,機械制造業需要解決鋼的加工切削問題,1868年英國人馬希特(R.F.Mushet)發明了成分為2.5%Mn-7%W的自硬鋼,將切削速度提高到5米/分。隨著商業和運輸的發展,1870年在美國用鉻鋼(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度為 158.5米的大橋;由于加工構件時發生困難,稍后,一些工業改用鎳鋼(3.5%Ni)建造大跨度的橋梁。與此同時,一些還將鎳鋼用于修造軍艦。隨著工程技術的發展,要求加快機械的轉動速度,1901年在西歐出現了高碳鉻滾動軸承鋼。1910年又發展出了18W-4Cr-1V型的高速工具鋼,進一步把切削速度提高到30米/分。可見合金鋼的問世和發展,是適應了社會生產力發展的要求,特別是和機械制造、交通運輸和軍事工業的需要分不開的。
合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當條件下,就能形成各自的碳化物,當缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態進入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態存在于固溶體中。
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