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合金元素對鋼的機械性能的影響：1.對退火狀態下鋼的機械性能的影響結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中，形成合金鐵素體，依靠固溶強化作用，提高強度和硬度，但同時降低塑性和韌性。2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移，從而使組織中的珠光體的比例增大，使珠光體層片距離減小，這也使鋼的強度增加，塑性下降。但是在退火狀態下，合金鋼沒有很大的優越性。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。
高溫硫化是一種比純氧化更嚴重的高溫腐蝕形態，因為硫化物膜比氧化膜的缺陷濃度大，更容易開裂和剝落，特別是硫化物的熔點低，蒸汽壓高，多數硫化物共晶點低。硫化時硫的存在形式對高溫硫化速度有影響。氣相的硫可能是以硫蒸汽、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫和有機硫化物等形態存在。當硫和氧同時存在時，在金屬表面上常形成氧化物和硫化物的混合銹層產物，這種銹層比在H2S或有機硫以及硫蒸汽中產生的硫化物的保護性好。由于硫化與氧化相似，因此，氧化的基本理論和紡織氧化的基本措施都適用于硫化。在鋼中加入鉻、鋁、硅等合金元素都可以在一定程度上防止或減緩高溫硫化。
抗高溫氮化：氮化與氧化和硫化不同，其產生的失效形式也有所不同。氮化時其終產物可以全是氮化物層，但該層耐水溶液腐蝕性能很差，或者由于氮擴散到金屬中去而降低金屬的塑性，當在金屬表面不能形成一層連續的氮化物層時，該層很翠。因此，對基本幾乎無任何的保護作用。所以，在金屬表面一旦形成氮化，將顯著地降低金屬材料的綜合性能。鐵、鉻、鋁、鈦等元素很容易形成氮化物；鎳、銅等元素即使在高溫下也不形成穩定的氮化物。因此，鎳、銅等元素對抑制氮化是有作用的。在混合氣氛中（如含有硫的氣氛），由于鎳易被硫化，因此，鎳也是不能抑制氮化的。但在實際工程中，高鎳鉻的材料仍是抗高溫氮化的 材料。材料的預氧化對提高其抗氧化性能有一定作用，對不銹耐熱鋼，效果尤為明顯。
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