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  合金元素与铁、碳的相互 作用

  合金元素参与 钢中后,主要 以三种方式 存在钢中。即:与铁构成 固溶体;与碳构成 碳化物;在高合金钢中还能够 构成 金属间化合物。

  1. 溶于铁中

  险些一切 的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中, 构成 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展 奥氏体相区和增加 奥氏体相区两大类。

  扩展 γ相区的元素—亦称奥氏体动摇 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, 从而扩展 γ-相的存在规模。其中Ni、Mn等参与 到一定量后, 可使γ相区扩展 到室温以下, 使α相区消逝 , 称为完全扩展 γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩展 γ相区, 但不行 扩展 到室温, 故称之为局限 扩展 γ相区的元素。

  增加 γ相区元素——亦称铁素体动摇 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), 从而增加 γ相区存在的规模, 使铁素体动摇 区域扩展 。按其作用分别 可分为完全封锁 γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和局限 增加 γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。

  2. 构成 碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的巨细, 可分为碳化物构成 元素和非碳化物构成 元素两大类。
  稀有 非碳化物构成 元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本 上都溶于铁素体和奥氏体中。稀有 碳化物构成 元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按构成 的碳化物的动摇 性水平 由弱到强的序次陈列 ),它们在钢中一局限 固溶于基体相中,一局限 构成 合金渗碳体, 含量高时可构成 新的合金碳化合物。

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