合金元素在钢中的增强作用

1.合金元素对铁碳相图的影响

1）升高A₄，降低A₃，扩大奥氏体区的合金元素有：Ni、Mn、Co、Cu。当它们含量达到一定值时，铁素体区消失，只有奥氏体区，这类钢材不能通过热处理改变性能。

2）升高A₃，降低A₄，缩小奥氏体区的合金元素有：Cr、Mo、W、V、Ti、Si、Al。当它们含量达到一定值时，奥氏体区消失，只有铁素体区，这类钢材也不能通过热处理改变性能。

2.合金元素对相变点位置的影响

凡使A₃点升高的合金元素，都使A₁点升高；凡使A₃点降低的合金元素，都使A₁点降低。

3.对铁碳相图中的S、E点的影响

合金元素可使碳在奥氏体中的溶解度降低，S和E点左移，即降低共析成分中的碳含量，并使莱氏体出现在w（C）小于2.11%的高碳合金钢中。例如，w（Cr）为12%的钢，当w（C）为0.3%时，就属于共析钢，全部是珠光体；w（C）为0.7%时，就属于莱氏体钢。

4.合金元素与C的作用

合金元素（如Ti、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等）能与C形成碳化物。当合金元素含量少时，常溶于渗碳体，形成合金渗碳体，如（Fe，Mn）3C、（Fe，W）3C、（Fe，Cr）3C、（Fe，Mo）3C等。当合金元素含量多时，就形成特殊碳化物，如（Cr，Fe）23C₆、（Cr，Fe）7C₃、Fe₂W₂C、Fe₂Mo₂C、WC、TiC、VC等。各种碳化物的硬度见表1-6。(www.xing528.com)

表1-6 各种类型碳化物的硬度

5.合金元素对过冷奥氏体转变图位置与形状的影响

除Co外，只要合金元素溶入奥氏体中，都会使过冷奥氏体转变图右移，过冷奥氏体转变延后，钢的淬透性提高。合金元素对过冷奥氏体转变图的影响见图1-45。

图1-45 合金元素对过冷奥氏体转变图的影响

a）非碳化物形成元素的影响 b）强碳化物形成元素的影响