铝元素在生活中的作用

高速钢中加铝量（质量分数）为0.80%～1.20%，只有在我国研制的W6Mo5Cr4V2Al钢中含铝，又称M2Al。铝只适合加入在高碳高速钢中，才能取得效果。

铝在高速钢中所起的作用还不十分清楚。但是，根据已知的研究结果，可以归纳铝的作用与机理如下。

1.提高钢的耐氧化性能

铝对高速钢耐氧化性能产生有利作用。其作用机理与铬相似。在500～650℃温度下，铝在刀具刃部表面形成一层Al₂O₃保护层，增加了耐氧化性能，防止内部金属继续氧化，提高了刀具的使用寿命。

2.提高钢的回火二次硬度

含铝高速钢W6Mo5Cr4V2Al的回火硬度可以达到68HRC。最近研究结果表明：铝能促进含铝高速钢W6Mo5Cr4V钢碳化物M₂C中合金元素富集。表10-4列出铝对M₂C碳化物中合金元素含量的影响。从表中数据可知：随铝加入量增加，M₂C碳化物中W、Mo、V含量明显增加。这可能是导致回火硬度升高的原因。

表10-4 铝对M₂C碳化物中合金元素含量的影响

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注：钢的成分（质量分数，%）：C0.85，W5.92，Mo4.74，Cr3.86，V1.81。

3.改善钢的热塑性和韧性

铝在钢中以AlN形式存在时，由于其熔点高（2230℃）、质点细小弥散，钢液凝固时能起细化晶粒作用。细晶粒高速钢有利于消除网状碳化物和改善钢的韧性。另外，AlN的存在可以抑制高温下晶粒长大，改善钢的热塑性，有利于提高钢的锻轧性能。

4.含铝高速钢存在的冶金质量问题

1）含铝钢液流动性差，钢锭表面缺陷增多，应加强钢锭表面修整。

2）铝是易氧化元素，会增加氧化物夹杂。应通过电渣重熔来降低夹杂物含量。

3）含铝钢容易出现混晶、脱碳、磨削性差等问题，应有针对性地给予解决。