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由于過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。
3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響
合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用顯著, 因為它充分利用了全部的四種強化機制。淬火時形成馬氏體, 回火時析出碳化物, 造成強烈的第二相強化,同時使韌性大大改善, 故獲得馬氏體并對其回火是鋼的經濟和有效的綜合強化方法。
合金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度,使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度。
2. 形成碳化物
槽鋼和角鋼
槽鋼和角鋼
合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。常見非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列),它們在鋼中一部分固溶于基體相中,一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。
影響對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響
擴大或縮小γ相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMn13高錳鋼等), 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等)。
普通及機械結構用鋼板中常見的 日本牌號
1、日本鋼材(JIS系列)的牌號中普通結構鋼主要由三部分組成:部分表示材質,如:S(Steel)表示鋼,F(Ferrum)表示鐵;第二部分表示不同的形狀、種類、用途,如P(Plate)表示板,T(Tube)表示管,K(Kogu)表示工具;第三部分表示特征數字,一般為低抗拉強度。如:SS400——個S表示鋼(Steel),第二個S表示“結構”(Structure),400為下限抗拉強度400MPa,整體表示抗拉強度為400 MPa的普通結構鋼。
2、SPHC-首位S為鋼Steel的縮寫,P為板Plate的縮寫,H為熱Heat的縮寫,C商業Commercial的縮寫,整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。
3、SPHD-表示沖壓用熱軋鋼板及鋼帶。
4、SPHE-表示深沖用熱軋鋼板及鋼帶。
5、SPCC-表示一般用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶,相當于中國Q195-215A牌號。其中第三個字母C為冷Cold的縮寫。需保證抗拉試驗時,在牌號末尾加T為SPCCT。
6、SPCD-表示沖壓用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶,相當于中國08AL(13237)優質碳素結構鋼。
7、SPCE-表示深沖用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶,相當于中國08AL(5213)深沖鋼。需保證非時效性時,在牌號末尾加N為SPCEN。
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