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行 业：建材 管材管件 无缝管
发布时间：2021-02-10
合金元素对回火转变的影响
(1)提高回火稳定性 合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变(即在较高温度才开始分解和转变)， 提高铁素体的再结晶温度, 使碳化物难以聚集长大，因此提高了钢对回火软化的抗力, 即提高了钢的回火稳定性。提高回火稳定性作用较强的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。
(2)产生二次硬化 一些Mo、W、V含量较高的高合金钢回火时, 硬度不是随回火温度升高而单调降低, 而是到某一温度(约400℃)后反而开始, 并在另一更高温度(一般为550℃左右)达到峰值。这是回火过程的二次硬化现象, 它与回火析出物的性质有关。当回火温度低于450℃时, 钢中析出渗碳体; 在450℃以上渗碳体溶解, 钢中开始沉淀出弥散稳定的难熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 称为沉淀硬化。回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可导致二次硬化。
产生二次硬化效应的合金元素
产生二次硬化的原因 合 金 元 素
残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①
①仅在高含量并有其他合金元素存在时, 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。
(3)回火脆性 和碳钢一样, 合金钢也产生回火脆性, 而且更明显。这是合金元素的不利影响。在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性) 主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关, 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。 这是一种可逆回火脆性, 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。钢中加入适当Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除这类脆性。
合金元素与铁、碳的相互作用
合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形成碳化物；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
1. 溶于铁中
几乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入铁中, 形成合金铁素体或合金奥氏体, 按其对α-Fe或γ-Fe的作用, 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。
扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降, A4点( γ-Fe的转变点)上升, 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区消失, 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩大γ相区, 但不能扩大到室温, 故称之为部分扩大γ相区的元素。
缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。
厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。在品各方面，除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外，有些品种的钢板如汽车大梁钢板（厚2.5~10毫米）、花纹钢板（厚2.5~8毫米）、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。
另，钢板还有材质一说，并不是所有的钢板都是一样的，材质不一样，其钢板所用到的地方，也不一样。
连铸过程吸入的外来气体（空气、氩气)进入钢水中后以气泡的形式存在，混入结晶器中的气泡若来不及逸出被凝固坯壳捕捉便会形成铸坯气泡。
过程吸气主要指连铸浇注过程中由于钢包敞开浇注、中间包钢水等造成钢水与空气直接接触或由于钢包下水口与套管间及中间包上下水口滑板间存有缝隙产生负压而吸入空气，终导致钢水二次氧化；这是造成铸坯气泡（氧气泡、氮气泡）缺陷的另一个原因。
为探索铸坯气泡缺陷是否由连铸过程吸气所造成，于一个连铸浇次中选取三炉，且同一炉次分别取精炼成品样、连铸中包样及连铸坯角样，试样用于做氧氮分析对比，所取试样编号分别为1-1、1-2、1-3，2-1、2-2、2-3，3-1、3-2、3-2。化验结果表明，钢水从精炼到连铸过程浇注到钢水凝固形成铸坯，其各环节试样的氧氮含量波动均在工艺要求范围以内，证实钢水在连铸生产过程中并不存在吸气的现象；因此可断定，此期间的铸坯气泡缺陷与连铸过程吸气无关。
氩气作为一种保护性气体，在连铸采取全程保护浇铸中主要用于大包下水口与大包浸入式长水口之间的缝隙及中包上水口与中包浸入式水口滑板面之间的密封保护。由于浇注注流所产生的负压，一定量的保护氩气会被带入钢液之中。前者氩气会从中包的钢液表面上浮逸出，气泡基本上不会进入结晶器中，不会对铸坯气泡缺陷造成影响，而后者则会被带入结晶器中，进入结晶器的氩气泡随钢液运动至结晶器内一定深度的不同部位，一些来不及上浮的气泡在固液界面处会被凝固的枝晶捕捉，终导致铸坯气泡的形成。
为了进一步摸索近期气泡缺陷与氩气的关系，对板坯生产Q345B钢时，中包上水口与浸入式水口滑板面间均匀涂抹2mm厚的纳米密封涂料进行试验，以排除生产过程中滑板间氩气被吸入的可能性。后续跟踪发现，滑板间涂抹纳米密封材料后生产的Q345B钢仍有出现铸坯气泡缺陷的现象；实验表明，近期铸坯气泡缺陷与中包浸入式水口滑板间保护气体氩气无关。
