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锰元素在钢中的作用

文章出处:泊头尚氏非标量具有限公司发表时间:2019年08月20日
本专题中,我们主要学习合金元素在金属中的作用。一般,可以从以下四个方面探讨: 一、对金属的显微组织及热处理的影响 二、对金属力学性能的影响 三、对金属物理参数、化学性能和加工工艺的影响 四、在实际生产中的应用举例 如今的工业生产和科学研究中,的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、铌、硼、氮、、硫、硒、锑、碲、铝等。 接下来,我们为大家一一介绍每种元素在上述四个方面对金属的影响和应用。 锰元素在钢中的作用 一、锰对钢的显微组织及热处理的影响 ① 锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,工业用钢中均含有一定量的锰。 ② 锰固溶于铁素体和奥氏体中,能扩大奥氏体区,使临界温度升高。 ③ 锰极大降低了钢的马氏体转变温度(其作用仅次于碳)和钢中相变的速度,提高钢的淬透性,增加残留奥氏体含量。 ④ 使钢的调质组织均匀、细化,避免了渗碳层中的碳化物成块。但增大了钢的过热敏感性和回火脆性。 ⑤ 锰是弱碳化物形成元素。 锰矿石 二、锰对钢的力学性能的影响 ① 锰强化铁素体或奥氏体的作用不及碳、、硅,在增加强度的同时对延展性无影响。 ② 由于细化了珠光体,显著提高了低碳和中碳珠光体钢的强度,使延展性有所降低。 ③ 通过提高淬透性提高了调质处理索氏体钢的力学性能。 ④ 在严格控制热处理工艺、避免过热时晶粒长大以及回火脆性的前提下,锰不会降低钢的韧性。 三、锰对钢的物理、化学及工艺性能的影响 ① 随着锰含量的增加,钢的热导率急剧下降,线胀系数上升,使快速加热或时形成较大内应力,零件开裂倾向增大。 ② 使钢的电导率急剧降低,电阻率相应增大。 ③ 使矫顽力增大,饱和磁感、剩余磁感和磁导率均下降,因而对永磁合金有利,对软磁合金有害。 ④ 锰含量很高时,钢的抗氧化性能下降。 ⑤ 与钢中的硫形成较高熔点的MnS,避免了晶界上FeS薄膜的形成,消除钢的热脆性,改善热加工性能。 ⑥ 高锰奥氏体钢的变形阻力较大,且钢锭中柱状结晶明显,锻轧时较易开裂。 ⑦ 由于提高了淬透性和降低了马氏体转变温度,对性能有不利影响。 ⑧ 锰有增加钢晶粒粗化的倾向,若冶炼浇铸和锻轧后不当,容易使钢产生白点。 四、锰在钢中的应用 ① 中常有适量的锰和,MnS夹杂使切屑易于碎断。 ② 普通低合金钢中利用锰提高钢的强度,锰的质量分数一般为1~2。 ③ 渗碳和调质合金结构钢的许多系列中锰的质量分数不超过2。 ④ 锰可提高弹簧钢、轴承钢和工具钢产品的淬透性。
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