h13鋼中主要合金元素的作用

　　鉻: 鉻在鋼中可形成鉻的碳化物, 能提高鋼的高溫強(qiáng)度和耐磨性, 使C曲線右移, 提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性。鉻和其他碳化物形成元素一起提供給鋼具有較高的淬透性和好的抗軟化能力, 所以H13鋼在空冷條件下能夠淬硬。在6barN2氣體真空處理?xiàng)l件下可淬透直 徑為160mm。但鉻的加入會(huì)增加碳化物的不均勻程度,致使鋼中會(huì)出現(xiàn)亞穩(wěn)定的共晶碳化物, 這種碳化物現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一般可用高碳鉻軸承鋼相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)予以評(píng)定。鉻含量的提高有利于增加材料的熱強(qiáng)度, 但對(duì)韌度不利。

　　鉬: 鉬也是碳化物形成元素, 和鉻一樣, 可提高鋼的高溫硬度和淬透性。此外, 鉬還可細(xì)化晶粒, 減小回火脆性。

　　釩: 釩比鉻和鉬更容易形成碳化物, 極少溶入鐵的固溶體中。釩的碳化物使鋼具有良好的熱硬性, 并可細(xì)化晶粒, 提高鋼的耐磨性。

　　硅: 硅是對(duì)鐵素體進(jìn)行置換固溶強(qiáng)化非常有效的元素, 僅次于磷, 但同時(shí)在一定程度上降低鋼的韌度和塑性。一般都將硅限制在鋼脫氧需要的范圍內(nèi)。如果將 Si 作為合金元素加入鋼中, 其量一般不小于0.40%。硅也為提高回火抗力的有效元素。Si 降低碳在鐵素體中的擴(kuò)散速度, 使回火時(shí)析出的碳化物不易聚集, 增加回火穩(wěn)定性。另外, 硅易使鋼呈現(xiàn)帶狀組織,使鋼的橫向性能比縱向性能差, 也使鋼的脆性轉(zhuǎn)折溫度升高。Si 還具有促進(jìn)鋼的脫碳敏感性, 但 Si 有利于高溫抗氧化性的提高。

　　錳: 錳可以改變鋼在凝固時(shí)所形成的氧化物的性質(zhì)和形狀。同時(shí)它與 S 有較大的親合力, 可以避免在晶界上形成低熔點(diǎn)的硫化物 FeS, 而以具有一定塑性的 MnS 存在, 從而消除硫的有害影響, 改善鋼的熱加工性能[7]。Mn 具有固溶強(qiáng)化作用, 從而提高鐵素體和奧氏體的強(qiáng)度和硬度, 雖然其固溶強(qiáng)化效果不及碳、磷和硅, 但其對(duì)鋼的延展性幾乎沒有影響。在鐵素體-珠光體型鋼中 Mn 是唯一可使屈服強(qiáng)度增加又使冷脆轉(zhuǎn)變溫度變化最小的合金元素。