固原NM400耐磨钢板知识合金元素与铁、碳的相互作用

  合金元素进入钢中后，主要以三种模式存在钢中。即:与铁导致固溶体;与碳导致碳化物;在高合金钢中还大约导致金属间化合物。

  1. 溶于铁中

 几乎一切的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中, 导致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大奥氏体相区和压缩奥氏体相区两大类。

  扩大γ相区的元素-亦称奥氏体稳定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的变化点)下降, A4点( γ-Fe的变化点)上涨, 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等进入到势必量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区散失, 称为完全扩大γ相区元素。另外少少元素(如C、N、Cu等), 诚然扩大γ相区, 但不能够大约扩大到室温, 故称之为单方面扩大γ相区的元素。

  压缩γ相区元素--亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上涨, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点快上涨), 从而压缩γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和单方面压缩γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。

3. 成分特点

  (1) 低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

  (2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

  (3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

  4.钢种及牌号

  20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

  20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

  18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。