合金元素在钢中的分布的分析介绍

合金元素在钢中的分布状况不仅与合金元素本身的特性、含量以及碳的含量有关，而且还受热处理工艺条件的直接影响。

1.退火状态

在退火状态下，一般钢的基本组成相为铁素体和碳化物。非碳化物形成元素Ni、Si、Al、Co等，基本上溶于铁素体中，它们在碳化物中溶解度极微。

碳化物形成元素的分布情况比较复杂，它随在钢中的含量及碳含量不同而不同，一般可能出现如下情况。

1）所有碳化物形成元素均能同时存在于铁素体和碳化物中，但最强的碳化物形成元素（如Ti、Zr）溶于铁素体者甚微，而最弱的碳化物形成元素Mn，将大部分溶入铁素体中。

2）当钢中碳化物形成元素含量较少，而碳含量足够高时，它们大部分处于碳化物中，或者形成合金渗碳体，或者形成特殊碳化物。越是强碳化物形成元素越容易形成特殊碳化物，而Mn则永远形成合金渗碳体。

3）当钢中碳化物形成元素含量较高而碳含量不足时，与碳亲和力强的元素首先形成碳化物，其余量则溶入固溶体，而与碳亲和力较小的元素则全部溶入固溶体中。

2.正火状态(www.xing528.com)

在正火状态下，钢材一般具有铁素体+珠光体的组织，合金元素的分布与在退火状态下中分布没有质的差别。而有些钢材经正火处理后，可形成贝氏体组织或马氏体组织，合金元素在钢中分布与淬火状态下的分布相类似。

3.淬火状态

在淬火状态下，合金元素的分布与淬火加热温度有关。加热时溶入奥氏体的合金元素淬火后，将存在于马氏体及残留奥氏体中。加热时不溶入奥氏体的碳化物，在淬火钢中通常以独立相存在。对于工具钢通用的不完全淬火来说，淬火后总会残留一部分碳化物，这些碳化物往往包含着大部分易形成碳化物的元素，如Ti、V等。若钢中有几种碳化物易形成元素时，那么在加热时，一些不易形成碳化物的元素，将先溶入奥氏体中，经淬火后存在马氏体和残留奥氏体中。

4.回火状态

淬火钢经低温回火后，合金元素不能扩散，将不会引起合金元素的重新分布。当回火温度升高到400℃以上时，合金元素进行重新分布，非碳化物形成元素进入铁素体，碳化物形成元素进入碳化物相。重新分布的剧烈程度决定于回火温度和回火时间。对于每一种合金元素，都存在着一个温度，在这个温度以上回火时，合金元素重新分布的过程开始显著加速。

[1]在实际晶体结构中，环绕刃型位错作一个闭环回路，回路的每一步都连接相邻的原子。再按同样的方法在没有缺陷的完整晶体中作相同的回路，所走的步数、方向和环绕刃型位错作的闭环回路完全一致，这时，在完整晶体中的回路不能闭合，从终点到起点的作一段矢量把回路闭合，这段矢量就是柏氏矢量。