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鋁在鋼中的作用

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鋁在鋼中的作用

一、鋁對(duì)鋼的顯微組織及熱處理的影響

① 鋁與氧和氮有很強(qiáng)的親和力,是煉鋼時(shí)的脫氧定氮?jiǎng)?/span>。

② 鋁強(qiáng)烈地縮小鋼中的奧氏體相區(qū)。

③ 鋁和碳的親和力小,在鋼中一般不出現(xiàn)鋁的碳化物。鋁強(qiáng)烈促進(jìn)碳的石墨化,加入鉻、鈦、釩、鈮等強(qiáng)磁化物形成元素可抑制鋁的石墨化作用。

④ 鋁細(xì)化鋼的本質(zhì)晶粒,提高鋼晶粒粗化的溫度,但當(dāng)鋼中的固溶金屬鋁含量超過(guò)一定值時(shí),奧氏體晶粒反而容易長(zhǎng)大粗化。

⑤ 鋁提高鋼的馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度,減少淬火后的殘留奧氏體含量,在這方面的作用與除鈷以外的其他合金元素相反。


晶粒度分級(jí)圖,鋁在鋼中是良好的細(xì)化晶粒元素

二、鋁對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響

① 鋁減輕鋼對(duì)缺口的敏感性,減少或消除鋼的時(shí)效現(xiàn)象,特別是降低鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度,改善鋼在低溫下的韌性

② 鋁有較大的固溶強(qiáng)化作用,高鋁鋼具有比強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)。鐵素體型的鐵鋁系合金,其高溫強(qiáng)度和持久強(qiáng)度超過(guò)了Cr13鋼,但其室溫塑性和韌性低,冷變形加工困難

③ 奧氏體型鐵鋁錳系鋼的綜合性能較佳。

 

三、鋁對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的影響

① 鋁加入到鐵鉻合金中可使其電阻溫度系數(shù)降低,可作電熱合金材料。


電熱合金絲


② 鋁與硅在減少變壓器鋼的鐵心損耗方面有相近的作用。

③ 鋁含量達(dá)到一定值時(shí),使鋼的表面產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象,使鋼在氧化性酸中具有耐蝕性,并提高對(duì)硫化氫的耐蝕性。鋁對(duì)鋼在氯氣及氯化物氣氛中的耐蝕性不利。

④ 含鋁的鋼滲氮后表面形成氮化鋁層,可提高硬度和疲勞強(qiáng)度改善耐磨性。

⑤ 鋁作為合金元素加入鋼中,可顯著提高鋼的抗氧化性。在鋼的表面鍍鋁或滲鋁可提高其抗氧化性和耐蝕性,可用于制造太陽(yáng)能熱水器等。

⑥ 鋁對(duì)熱加工性能、焊接性和切削性有不利影響

 

四、鋁在鋼中的應(yīng)用

① 鋁在一般的鋼中主要起脫氧和控制晶粒度的作用。

② 鋁作為主要合金元素之一,廣泛應(yīng)用于特殊合金中,包括滲氮鋼、不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、電熱合金、硬磁與軟磁合金等。

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