Al-Fe-V-Si系铝合金中的添加元素
基金项目：“973”子课题(TG1999064912)
Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的添加元素
张林林１， 肖于德１， 周娟１， 黎文献
１湖南长沙中南大学材料科学与工程学院，（４１００８３）
E-mail(zhanghang80@https://www.wendangku.net/doc/e54911212.html,)
摘 要: 总结了Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中常用的添加元素，以及各元素在合金中的作用及影响，并提出了一些看法。
关键词: Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金；添加元素
０．前 言
近年来，由于Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金具有良好的室温和高温强度、塑性、热稳定性、抗蚀性和抗疲劳性，而得到国内外普遍重视［１－５］。Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金最早是由美国Ａｌｌｉｅｄ Ｓｉｇｎａｌ公司利用平流铸造（ＰＦＣ）方法研究开发的。该合金可以通过快速凝固技术大大提高过渡族金属在Ａｌ基体中的固溶度，并得到细小均匀分布、热力学稳定的硅化物Ａｌ１２（Ｆｅ、Ｖ）３Ｓｉ弥散
强化相，根据文献［６］可知该相结构为体心立方（ａ＝１．２６０ｎｍ）。当冷却速度达到一定值时Ａｌ１２（Ｆｅ、Ｖ）３Ｓｉ相的体积分数可达到２４～３７％。然而在实际生产过程中由于条件所限很难保证
高的冷却速度，从而出现粗大针状铝铁相Ａｌ１３Ｆｅ４，该相结构为复杂底心单斜（ａ＝１．５４９ｎｍ，ｂ
＝０．８０８ｎｍ，ｃ＝１．２４８ｎｍ，β＝１０７．４３ｏ），它的存在导致材料强度，韧性和耐热性的严重下降。因而如何消除和改变粗大Ａｌ１３Ｆｅ４相是急需解决的问题，而添加其他合金元素是有效途径之一
［７－８］。
为了进一步提高Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金的综合性能，各国研究人员对在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中添加元素作了大量研究。研究者常常定量加入不同合金元素，或以不同方法限制一些元素在合金中的含量。大量研究表明，许多微量元素（质量分数小于１％）对合金的组织和性能有十分显著的影响。在铝合金中这些微量元素按用途分为五类，即：变质剂、抗再结晶元素、改变时效行为添加剂、溶体净化剂和赋予合金特殊性能元素，其中一种元素可有多种用途，使合金获得多种性能。为了使合金获得某种性能，也可单独使用一种或联合加入几种微量元素。在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中，微量元素的主要作用也与传统铸锭冶金铝合金中的作用相似。
１．稀土元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的应用
稀土元素加入铝合金中，有许多良好的作用，如在熔炼，铸造时增加成分过冷，细化晶粒，减小二次枝晶间距，减少气体和夹杂，球化夹杂相，降低熔体表面张力，增加流动性等，对工艺性能有着明显的影响。稀土元素在传统铸造生产的铝合金中已得到十分广泛的应用，研究也较为成熟。但稀土元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金的研究起步较晚，还有待发展［９－１０］。
(1) Er 元素[9]
往Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ铝合金中添加０．８９％Ｅｒ元素，采用快速凝固制粉设备制取合金粉末，粉末经过一系列处理后，在４７０℃热挤压，随后对试样进行力学性能测试。从测试结果可知：加入Ｅｒ后，明显改善了Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金的塑性，高温强度几乎不变，但室温强度有所降低；在室温拉伸断口中有一定的粗大韧窝、粗大的质点和较多的撕裂棱。这是由于加入Ｅｒ后，
https://www.wendangku.net/doc/e54911212.html,
稀土Ｅｒ使Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ中间相失稳，导致基体固溶体固溶量增加，使体系的自由能升高；
为了降低体系能量，合金元素与稀土元素形成粗大块状相δ（ＡｌＦｅＶＳｉＥｒ） ，该相热力学稳定性更高。其中一些粗大块状的δ相会使块状相周围的 Ｆｅ，Ｖ浓度降低，减少了细小Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ质点数量，以至于热挤压过程中粗大块状相周围发生明显的局部再结晶。这使
得合金强度得不到改善；但与此同时块状相周围发生的局部再结晶可以松弛应力集中，提高合金的塑性。
(2) Y 元素[10]
加Ｙ与加Ｅｒ有许多类似的情况。Ｙ的加入使Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金的室温强度明显提高，但合金塑性，高温强度都明显降低；合金室温拉伸断口中也能观察到一定的粗大韧窝和粗大质点。这是因为，加入的Ｙ也使Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ失稳，类似地产生类球状相Ａｌ２０（Ｖ，Ｆｅ）２Ｙ 。Ａｌ２０（Ｖ，Ｆｅ）２Ｙ的产生同样也引起合金基体的局部再结晶温度降低，周围也会发生局部再结晶，
但Ａｌ２０（Ｖ，Ｆｅ）２Ｙ相对的均匀分布使基体变形也相对均匀，因此局部再结晶没有加Ｅｒ的合金
那么明显。
(3) Ce 元素[8-11]
Ｃｅ的加入明显改善了材料的室温强度，高温强度及塑性。在合金的室温拉伸断口中，韧窝细小且均匀分布。这是因为，加入Ｃｅ提高Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ相的稳定性。虽然Ｃｅ的加入
并未产生新相，但部分Ｃｅ固溶于Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ中，取代部分Ｆｅ，成为第二相粗化速率的控
制元素，从而大大降低了Ａｌ１２（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ质点的粗化率。这些使得第二相球形质点更细小，
分布更均匀弥散，从而从整体上改善了合金的综合力学性能。
(4) Nd 元素[12-17]
用单辊平流铸造法可制备出ＡｌＦｅＶＳｉＮｄ纳米晶薄带，经研究发现该合金主要由两相组成：α－Ａｌ固溶体和Ａｌ８Ｆｅ４Ｎｄ相。纳米晶微结构随热处理温度而变化：在相同作用时间（１ｈ）
下，先发生以Ｆｅ、Ｎｄ原子团为中心的溶质元素偏聚；最大热处理温度下，在α－Ａｌ周围网状分布的Ａｌ８Ｆｅ４Ｎｄ开始溶解，析出近似球形、分布较均匀的新相α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ，即经过
高温处理后发生亚稳稀土相Ａｌ８Ｆｅ４Ｎｄ向α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ高温稳定相的转变，从而提高了材
料的高温热稳定性和力学性能。测量热处理后试样的力学性能发现，纳米晶合金经过热处理后出现类似于传统铝合金的时效硬化现象［１４］：随退火温度升高，显微硬度和拉伸强度升高，在３７０℃随α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ相大量析出，出现一个硬化峰。
(5) Mm （混合稀土）[8-14]
在快凝ＡｌＦｅＶＳｉ中添加混合稀土（５５ｗｔ％Ｃｅ，２９ ｗｔ％Ｌａ，１１ ｗｔ％Ｎｄ，５ ｗｔ％ｐｒ），该合金因具有超细晶粒和纳米级大小的弥散颗粒而表现出较高的屈服、疲劳强度，较好的热稳定性。
通过对合金条带铸态的Ｘ射线衍射测试结果的分析发现，随稀土含量的增加，合金结构变化有两个显著特征：
１）当稀土含量由１ａｔ ％增至６ａｔ ％时， ＡｌＦｅＶＳｉ合金中弥散相α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ的析出
被抑制，基体合金向非晶态转变。这是由于在快凝ＡｌＦｅＶＳｉ合金中α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ粒子往
往呈团聚状沿晶界析出，添加以Ｌａ，Ｃｅ为主的混合稀土元素易于择优作用于晶界，由于Ａｌ、Ｌａ（Ｃｅ）间存在显著的原子尺寸差异，并能形成混合热焓较大的金属间化合物，导致Ａｌ－Ｌａ（Ｃｅ）间相互作用明显强于Ａｌ－Ｍ（Ｍ＝Ｆｅ，Ｖ，Ｓｉ），这样在晶界处会抑制α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ粒子析出。
２）稀土含量达到６ａｔ ％时，过冷溶体粘度增加，Ａｌ－Ｌａ（Ｃｅ）和Ａｌ－Ｆｅ二元合金熔点显著降低，此时形成ＡｌＦｅＶＳｉＭｍ非晶态的金属玻璃。其ＸＲＤ谱中出现３个明显的峰包，推测该非晶态无序原子排列有一定的取向性或存在着不同的短程近邻原子排列。
综合以上两点，有人分别讨论Ａｌ９３．３－ｘＦｅ４．３Ｖ０．７Ｓｉ１．７Ｍｍｘ （ ｘ＝０，０．５，１，３ ）材料的组织性能变化情况。当ｘ＝０时材料内弥散的α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ相（近似球形，直径大小为
５０～１００ｎｍ）分布于晶界、亚晶界以及晶粒内部；当ｘ≠０时，发现随Ｍｍ加入量的增加，晶
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粒和弥散相的尺寸都在减小，这意味着Ｍｍ的加入使材料内部出现了直径小于５０ｎｍ的纳米晶
粒；当ｘ＝０．５时材料内共存有两种弥散颗粒α－Ａｌ
１３（Ｆｅ，Ｖ）
３
Ｓｉ相和Ａｌ
８
Ｆｅ
４
Ｍｍ相；当ｘ＝１时只
有Ａｌ
８Ｆｅ
４
Ｍｍ相，当ｘ＝３时只有Ａｌ
２０
Ｆｅ
５
Ｍｍ（准晶）。
另外，加Ｍｍ后材料硬度明显提高。ｘ＝０．５、ｘ＝１的合金具有较高的硬度和较好的热稳定
性，揭示了Ａｌ
８Ｆｅ
４
Ｍｍ向α－Ａｌ
１３
（Ｆｅ，Ｖ）
３
Ｓｉ的相转变；ｘ＝３的合金的硬度值有一个最高值，而
后迅速递减，说明此合金的热稳定性差。
２．Ｍｇ元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的应用
Mg能提高合金的强度。Al-Fe-Mn三元系中加入0.1%~0.2%Mg，可强化基体和细化Fe-Mn化合物。在传统ＡｌＦｅＶＳｉ 铸件中由于Ｆｅ、Ｖ在Ａｌ中的低扩散性，粗大相Ａｌ１３Ｆｅ４和金属间硅化物（Ｆｅ－Ｖ硅化物）的形成，降低了材料的性能，同时铝合金中较高的Ｆｅ含量会导致含铁的主要相和铸造中片状有害相β（ＡｌＦｅＳｉ）的形成，其中β相非常硬且脆，与基体的结合强度相对较低，此外含铁主要相会影响浇注过程，在合金中产生一些显微缩孔，电子显微观察发现铸件中有许多星形的沉淀相颗粒。最新研究表明Ｍｇ可以有抑制铁相的有害作用的效果。
Ｋ．Ｌ．Ｓａｈｏｏ ［１８－１９］对Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中添加微量元素Ｍｇ的影响做了研究。经过处理后的合金中微孔数量减少，并且改善了主要铝合金相的形状、大小与分布，合金中主要的铝铁合金相以及共晶铝铁硅颗粒尺寸和形状也得到了的改善，从而起到了弥散强化作用。合金中的沉淀相的形状大多为块状或类球形，分布较均匀。原来由星形颗粒和片状颗粒引起的缺口效应也消失了。对合金的断口组织观察发现，未经处理的合金完全是脆性断裂，而经过Ｍｇ处理的合金是一种混合（塑—脆）断裂。
作者在铸态Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ（ＦＶＳ０８１２）合金中添加元素Ｍｇ，发现Ｍｇ的加入使得粗大针状铝铁相有所细化，分布均匀，同时基体晶粒也得到细化，提高了合金的硬度与强度，但塑性下降。
３．Ｂｅ元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的应用
Ｂｅ在变形铝合金中可改善氧化膜的结构，减少熔炼和铸造市的烧损和夹杂。一项专利宣称：在Ａｌ－６～１０Ｓｉ合金中加０．０５～０．５的Ｂｅ会使铁杂质相形态从长针转变为危害较小的圆球形或近似球体状，因而提高合金的塑性。在ＡｌＦｅＶＳｉ合金中添加Ｂｅ可使ＡｌＦｅＳｉ相转变为球状。
作者在铸态Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ（ＦＶＳ０８１２）合金中添加元素Ｂｅ，发现Ｂｅ能改善铝铁相的形貌与分布，且细化基体晶粒。当Ｂｅ含量为１．２８％（质量分数）时，针状铝铁相已经得到很好的抑制，合金力学性能比未添加的合金有很大提高，其中抗拉强度和伸长率分别达到１５２ Ｍｐａ和１５．６％。随着Ｂｅ含量的增加，合金断裂方式由典型的脆性断裂转变为微孔聚集型韧性断裂。
４．Ｔｉ和Ｚｒ元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的应用
Ｔｉ是铝合金中常用的添加元素，主要作用是细化铸造组织和焊缝组织，减小开裂倾向，提高材料的力学性能。如果和Ｂ一起加入，效果更为显著，所以常以Ａｌ－Ｔｉ或Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金形式加入。Ｔｉ的加入形成Ａｌ
３
Ｔｉ与熔体产生包晶反应而形成非自发核心，起细化作用。在ＡｌＦｅＶＳｉ合金中添加Ｔｉ可使针状ＡｌＦｅＳｉ相尺寸增大［１７］。
Schumacher P等人研究了在Al70Fe13Si17(at%)中加入Al-Ti-B晶粒细化剂，结果发现对相的形貌影响不大。比较了在Al-Y-Ni-Co和Al-Fe-Si合金中α-Al的形核机制，两者大体相似：形核发生在硼化物的表面，并在硼化物周围存在富钛层，但在Al-Fe-Si合金中更为复杂，在硼化物周围还存在无特征沉淀相区。
在ＦＳＶ０８１２合金中通过原位反应所生成的TiC粒子，改变了基体和化合物相的凝固特性，避免了较粗大的第二相的形成。原位反应生成的TiC粒子增大了基体中弥散强化相的体积分
数，在高温挤压过程中增强了对基体的钉扎作用，降低了粗化速率，从而有效的提高了材料的力学性能。
Ｚｒ亦能细化铸造组织，但比Ｔｉ效果小，有Ｚｒ存在时会降低Ｔｉ和Ｂ的细化晶粒的效果。加入Ｔｉ和Ｚｒ的快速凝固ＡｌＦｅＶＳｉ合金粉末，经观察表明，小于４０μｍ粉末中的析出相主要
是Ａｌ
１２（Ｆｅ，Ｖ）
３
Ｓｉ相，５０～６１μｍ粉末的组织基本上由铝和Ａｌ
１２
（Ｆｅ，Ｖ）
３
Ｓｉ，Ａｌ
３
（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ）两
种析出相组成［６，２０］。
５．其他元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ系铝合金中的应用
(1) Cu+Ni+Ce+Zr元素[21]
采用气体雾化制备的Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｕ－Ｖ－Ｓｉ－Ｎｉ－Ｃｅ－Ｚｒ铝合金粉末中，在粉末粒度较小的试样
中，基体没有明显的组织特征；在粒度为２０～３０μｍ的粉末中有Ａｌ
１２（Ｆｅ，Ｖ）
３
Ｓｉ和
Ａｌ
１７Ｃｕ
５
ＣｅＮｉＦｅ球状相析出，且粉末硬度较低；在粒度为３８．５～４０μｍ的粉末中，基体为显
微胞状组织，其间分布着球状析出相，此时在固溶强化、弥散强化和亚晶界强化的共同作用下，粉末的硬度达到最大值；随着粉末粒度的增大，雾化时冷却速度降低，析出相的大小和分布也发生变化，在粉末粒度为５０～６１μｍ的粉末中，有片状组织形成，片状组织中的亚晶强化作用加强，但固溶强化作用受到很大削弱，因此硬度较低；粉末粒度增大到６１～７４μ
ｍ时，形成大量片状共晶组织；在更大粒度的粉末中，形成大量针状相（Ａｌ
７Ｃｕ
２
Ｆｅ和Ａｌ
９
ＦｅＮｉ）
和点状平衡析出相（Ａｌ
３
（Ｚｒ，Ｖ）），此时粉末的变形能力大大下降，表现出一定的硬脆性，使粉末的硬度再次升高。
(2) SiC、Co、Mn、Mo元素
在ＦＳＶ０８１２合金中加入碳化硅等颗粒或纤维增强相，材料的弹性模量、高低温强度、抗应用腐蚀能力以及抗蠕变性能都得到了明显的提高。含ＳｉＣｐ５－１５％的ＡＡ８００９合金膨胀系数约为２２．７～２０．８×１０－６１／Ｋ，弹性模量约为９４～１０７Ｇｐａ，比刚度均已超过Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ钛合金和１７－４ＰＨ不锈钢，服役温度可以提高３７０℃。
Ｃｏ和Ｍｎ的作用相似，都使得含铁铝合金的富铁相富集，形成对拉伸性能没有有害作用的球状、树枝状的铁相。 Ｍｎ很容易偏析而形成粗大的复杂晶体，而Ｃｏ不会出现这种现象，但Ｃｏ的加入量稍多。Ｍｏ也可用于中和铁相，并比Ｍｎ的效果好。在ＡｌＦｅＶＳｉ合金中添加Ｃｏ可使含Ｆｅ相化合物分散为球状和枝状，添加Ｍｎ会使Ｆｅ相化合物转变为汉字状，花朵状。
另外，通过调整合金的主合金元素含量或比例也很可能出现新的组合，形成一些在常规铝合金中不能形成的多元强化相，从而发展出一些新合金原型。
６．结 束 语
充分发挥微量元素的潜力，对改善Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ 系铝合金的各种性能及开发新合金具有指导作用。但是目前已经掌握的资料还远远不够，所以继续开展此方面的研究，不断积累有关资料和数据，并从理论上加以总结和深化具有重大意义。
今后，随着研究工作的继续进行，对现有Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ 系铝合金中弥散相的研究会进一步深入，相信会有新的弥散相被发现。微量元素加入量很少对铝合金性能的影响却十分显著，应该花大力气开发利用。然而在我国微量元素在铝合金中的应用研究的还很不充分，在 Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ 系铝合金中的应用更少。特别是像Ｚｒ、Ｓｃ和Ａｇ等高效微量元素，由于资源昂贵或添加工艺复杂等原因研究甚少。这些都需要我国从事该项研究者进行长期不懈努力，争取在短时间内使微量元素在Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ 系铝合金甚至在铝合金中的应用研究赶上世界先进水平。
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Effect of Adding Elements in Al-Fe-V-Si series Aluminum
Alloys
Zhang Linlin, Xiao Yude , Zhou Juan , Li Wenxian College of Materials Science and Engineering Central South University,Hunan Changsha
(410083)
Abstract: Adding elements widely used in Al-Fe-V-Si series aluminum alloys were summarized in this paper. The main performance of adding elements in the alloys and several proposals were also mentioned.
Key words:Al-Fe-V-Si series aluminum alloys; adding elements
钢铁中的元素及作用
各种元素在钢铁中的作用 钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 各种元素在钢铁中有什么作用 碳（Carbon) 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳，也成为高碳钢。 铬（Chromium) 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈 锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。 钼（Molybdenum） 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。 镍（Nickle） 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。 硅（Silicon） 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 钨（Tungsten） 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。 钒（Vanadium） 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM T440V和420V A含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒 按钢的用途分类 一、结构钢 （1)建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。 （2)机械制造用结构钢--是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等 根据含碳量和用途的不同﹐这类钢大致又分为三类﹕ 1. 小于0.25％C为低碳钢﹐其中尤以含碳低于0.10%的08F﹐08Al等﹐由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车﹑制罐……等﹐20G则是制造普通锅炉的主要材料﹐此外﹐低碳钢也广泛地作为渗碳钢﹐用于机械制造业﹐ 2. 0.25～0.60％C为中碳钢﹐多在调质状态下使用﹐制作机械制造工业的零件。调质多少22~34HRC,能得到综合机械性能,也便于切削. 3. 大于0.6％C为高碳钢﹐多用于制造弹簧﹑齿轮﹑轧辊等﹐根据含锰量的不同﹐又可
压铸铝合金中各元素的作用和影响
?压铸铝合金中各元素的作用和影响 ?发布时间:2009-11-9 16:57:02 来源：互联网文字【大中小】 ?（一）日本ADC12 牌号合金 （二）压铸铝合金中各元素的作用和影响 1. 硅（Si） 硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体。在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体。提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。二元铝基合金有高的耐蚀性。当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。 2. 铜（Cu） 铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。 3. 镁（Mg） 在高硅铝合金中加入少量（约0.2～0.3％）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。 4. 锌（Zn） 锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。至于含锌量很高的ZL401 铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。 5. 铁（Fe） 在所有铝合金中都含有害杂质。因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7和Al－Si－Fe 的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，
常用合金元素的作用
1、钢的分类 1.1 一般分类碳钢也叫碳素钢，含炭量 WC 小于 2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢 （WC0.25%——0.6%）和高碳钢（WC>0。6%）。合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢（含量＜5％），中合金钢（含量 5％～10％），高合金钢（含量＞10％）；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如软磁钢、永磁钢、无磁钢）等。 2、钢中合金元素分类 2.1 根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向，可分为三类：强碳化物形成元素，如钒、钛、铌、锆等。这类元素只要有足够的碳，在适当的条件下，就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。碳化物形成元素，如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C 等,如果含量超过一定限度（除锰以外），又将形成各自的碳化物,如(Fe，Cr)7C3、(Fe， W)6C 等。不形成碳化物元素，如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素，如铝、锰、硅、钛、锆等，极易和钢中的氧和氮化合，形成稳定的氧化物和氮化物，一般以夹杂物的形态存在于钢中。锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等，如果含量超过它在钢中的溶解度，则以较纯的金属相存在。 2.2 钢中主要合金元素 主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。 现分别说明它们在钢中的作用。 碳（C）：是对钢的性能影响最大的基本元素，是决定钢力学性能的主要因素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的。一般说来，随着钢中碳含量的增加，屈服点和抗拉强度升高，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内（碳含量小于 0.80％时），碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高；超过共析范围后（当碳含量大于 0.80％时），抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的
合金元素在钢中的主要作用
§5－1 合金元素在钢中的主要作用 教学过程 一、复习提问： 碳素钢的性能特点 二、新课教学： 合金元素在钢中的主要作用（强化铁素体、形成合金碳化物、细化晶粒、提高钢的淬透性、提高钢的回火稳定性） 三、课后小结： 合金钢与碳素钢的区别 四、作业安排： 练习册P23，一、1、2；二、1、2、4；三、6 五、板书设计（见下页）： 六、教学后记： §5－1 合金元素在钢中的主要作用 1、定义：为改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或几种合金元素的钢。 2、含碳量：＜2.11%。 3、常用元素： Cr铬、Ni镍、Mo钼、W钨、V钒、Ti钛、Al铝、B硼、Nb铌、Nd钕。 4、合金元素的影响： 可以得到所需的力学性能，用于重要零件； 特殊物理（熔点、磁性）、化学（耐热、耐腐蚀）性能； 特殊工艺性能（焊接、热处理）； 使C曲线右移，淬透性提高。 一、强化铁素体（除铅外）： 1、存在形式： 大多数合金元素溶于α-Fe，形成合金铁素体。 2、作用： 3、对韧性的影响： Si＜1.0%、Mn＜1.5%，F韧性不下降，超过此量，则F韧性下降。 Cr≤2%、Ni≤5%，明显强化F，提高F韧性。 二、形成合金碳化物： 1、存在形形式（合金元素与碳亲和力不同）：
（1）非碳化物形成元素：镍、钴、铜、硅、铝、硼，不形成碳化物，溶于F 和A ，形成合金F 和合金A 。 （2）弱碳化物形成元素：Mn 锰，与碳亲和力弱，大部分溶于F 或A ，少部分溶于Cm ，形成合金渗碳体。 （3）中碳化物形成元素：Cr 铬、Mo 钼、W 钨，和碳亲和力强，形成合金渗碳体，硬度提高，明显提高低合金钢强度，组织比Cm 稳定。 （4）强碳化物形成元素：V 钒、Nb 铌、Ti 钛，与碳形成特殊碳化物，比合金Cm 有更高的熔点、硬度和耐磨性，组织更稳定。 2、作用： 碳化物种类、性能、在钢中分布状态，直接影响钢的性能、热处理相变。 如果碳化物以弥散状分布，则强度↑、硬度↑、耐磨性↑，对工具钢有重要意义。 三、细化晶粒（除Mn 外）： 1、元素作用： Mn 使晶粒长大倾向增大，即过热。 其他元素加热时抑制A 长大，降低长大速度 V 、Nb 、Ti 形成的碳化物，铝在钢中形成的AlN 、Al2O3细小质点，相当于孕育剂，增加形核率。 2、结果： 细化晶粒，使强度↑、韧性↑。使晶粒细化。 四、提高钢的淬透性(除钴外)： 1、作用： 合金元素溶于A ，使过冷A 稳定性增强，推迟珠光体转变，使C 曲线右移，V 临↓、淬透性↑。 2、结果： 淬透性好，可采用冷却能力较低的介质，防变形、开裂，保持尺寸和形状精度。 在同样淬火条件下，合金钢淬硬层较深，大截面零件组织均匀，综合力学性能提高。 3、常用元素：Mo 、Mn 、Cr 、Ni 、Si 、B 。 4、特例：微量的B （0.0005%～0.003%）可明显提高淬透性。 五、提高钢的稳定性： 1、回火稳定性：钢在回火时，抵抗软化、抵抗硬度下降的能力。 2、产生原因：合金元素阻碍M 分解，且碳化物不易析出，即使析出也不易长大，保持较大弥散度，硬度下降慢。
各种元素在铝合金中的作用
各种元素在铝合金中的作用 1.合金元素影响 铜元素 铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为 5.65%,温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%，铜含量在4%~6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。 铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。 硅元素 Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。 若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时，基体上按此
比例配置镁和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。 Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小。 变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。 镁元素 Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。 镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远3 4MPa。如果加入1%以下的锰，可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。 锰元素
合金元素在钢中的作用完整版
了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、猛、珞、線、钳、鹄、帆，钛，锐、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。 1、硅在钢中的作用： （1）提高钢中固溶体的强度和冷加工硕化程度使钢的韧性和塑性降低。 （2）硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比，这是一般弹簧钢。（3）耐腐蚀性。硅的质量分数为15% — 20%的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层Si02薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。 缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。 2、镭在钢中的作用 （1）镭提高钢的淬透性。 （2）镭对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。 （3）镭对钢的高温瞬时强度有所提高。 镭钢的主要缺点是，①含猛较高时，有较明显的回火脆性现象；②镭有促进晶粒长大的作用，因此镭钢对过热较敬感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钮、飢、钛等来克服：⑧当镭的质量分数超过1%时, 会使钢的焊接性能变坏，④镭会使钢的耐锈蚀性能降低。 3、珞在钢中的作用 （1）珞可提高钢的强度和硬度。 （2）珞可提高钢的高温机械性能。 （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性 （4）阻止石墨化 （5）提高淬透性。 缺点：①辂是显著提高钢的脆性转变温度②辂能促进钢的回火脆性。4、W 在钢中的作用 （1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。 （2）银可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。 （3）改善钢的加工性和可焊性。 （4）银可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐8 /I 蚀。 5、钮在钢中的作用 （1）铝对铁素体有固溶强化作用。 （2）提高钢热强性 （3）抗氢侵蚀的作用。 （4）提高钢的淬透性。 缺点：钮的主要不良作用是它能使低合金钳钢发生石墨化的倾向。6、钩在钢中的作用 （1）提高强度 （2）提高钢的高温强度。 （3）提髙钢的抗氢性能。
合金元素在钢中的主要作用
简述几种常见合金元素在钢中的主要作用 为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼 过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。 (1)铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。 铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。 铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。 含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 （2）镍（Ni） 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计，每增加1%的镍约可提高强度。随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。镍降低钢的低温脆性转变温度，这对低温用钢有极重要的意义。含镍%的钢可在-100℃时使用，含镍9%的钢则可在 -196℃时工作。镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢的强化元素。 镍含量高的铁镍合金，其线胀系数随镍含量增减而显著变化，利用这一特性，可以设计和生产具有极低或一定线胀系数的精密合金、双金属材料等。 此外，镍加入钢中不仅能耐酸，而且也能抗碱，对大气及盐都有抗蚀能力，镍是不锈耐酸钢中的重要元素之一。 （3）钼（Mo）
合金元素在钢中的作用
第六章合金钢 合金钢的优点：高的强度和淬透性 第一节合金元素在钢中的作用 常用合金元素： 非碳化物形成元素——Co Ni Cu Si Al 碳化物形成元素——Zr Nb V Ti W Mo Cr Mn Fe 强中强弱 一、合金元素对钢中基本相的影响 1、形成合金铁素体 合金元素→溶入A →形成合金铁素体→固溶强化（Cr,Ni较好） 2、形成合金碳化物 弱碳化物形成元素形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C 中强碳化物形成元素形成合金碳化物(Cr23C6，Fe3W3C) 强碳化物形成元素形成特殊碳化物（VC，TiC） 熔点、硬度和稳定性： 特殊碳化物> 合金碳化物> 合金渗碳体> Fe3C 二、合金元素对Fe-FeC相图的影响 合金元素对A相区影响 扩大A相区元素（Mn）——E、S点左下移 缩小A相区元素（Cr）——E、S点左上移 奥氏体钢：1Cr18Ni9 铁素体钢：1Cr17 莱氏体钢：W18Cr4V 三、合金元素对热处理的影响 1、对加热的影响 多数元素减缓A形成，阻碍晶粒长大 2、对冷却的影响 多数元素溶入A后→过冷A稳定性↑→Vc↑→淬透性↑ →Ms点↓→残余A量↑提高淬透性的意义： ①增加淬硬层深度 ②减少工件变形、开裂倾向3、对回火的影响 ①回火稳定性→抗回火软化的能力 ②产生二次硬化（析出特殊碳化物，产生弥散强化；A残→M或B下）
一、低合金高强度钢 碳素结构钢：Q195，Q215，Q235，Q255，Q275 低合金高强度钢：Q295，Q345，Q390，Q420，Q460 Q235+Me(<3%) →Q345 1、成分：~%C，合金元素2~3% 主加元素：Mn ——固溶强化 辅加元素：Ti,Cr,Nb ——弥散强化 使用状态：热轧或正火（F + P），不需最终热处理 2、性能：较高的σs ，良好的塑性韧性， 焊接性，抗蚀性，冷脆转变温度低 3、常用钢号：Q295 （09Mn2），Q345 (16Mn) 用途：工程结构——桥梁，船舶，车辆外壳、支架、压力容器 二、易切削结构钢 牌号：Y12，Y12Pb，Y30，Y 40Mn 性能：良好的切削加工性（170~240HBS，塑性低） 切削抗力小，刀具不易磨损，加工表面粗糙度低 应用：成批、大量生产时，制作性能要求不高的紧固件和小型零件 第三节合金钢的分类与牌号 一、合金钢分类 低合金钢——低合金高强度钢、易切削结构钢 合金结构钢——渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢 合金工具钢——合金工具钢、高速钢 特殊性能钢——不锈钢、耐热钢、耐磨钢 二、合金钢牌号 1、合金结构钢——20CrMnTi，60Si2Mn，25Cr2Ni4WA 2、滚动轴承钢——GCr15 3、合金工具钢——9Mn2V，CrWMn 4、高速钢——W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2 5、不锈、耐热钢——4Cr13，0Cr18Ni11Ti，00Cr17Ni14Mo2 6、高锰耐磨钢——ZGMn13 学习思路： 用途→工作条件→性能要求→成分特点→热处理特点→典型钢种应用
(完整版)铝合金锭中各种元素的作用
铝合金锭中各种元素的作用 由于制作铝锭时需要调整成分已达到想要的型号，因此各种元素对铝锭的影响就好一一掌握，以下我便针对主要的几种元素介绍。 硅(Si)是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。 铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu),机械性能可以提高，切削性变好。不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。作为杂质的铜(Cu也是这样。 镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5 ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-S这种材料 中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。 铁(Fe)杂质的铁(Fe会生成FeAI3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。并且含铁(Fe量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。 镍(Ni)和铜(Cu一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。 锰(Mn)能改善含铜(Cu),含硅(Si)合金的高温强度。若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6 化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)， 形成(Fe, Mn)Al6减小铁的有害影响。锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn 二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。 锌(Zn)若含有杂质锌(Zn),高温脆性大，但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。JIS中规定在1.0%以内，但外国标准有到3%的,这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn),而是以杂质锌(Zn)的角色来说，它有使铸件产生裂纹的倾向。
常用合金元素在钢中的作用
几种常用合金元素在钢中的作用 为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。 1、硅在钢中的作用: (1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。 (2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。 (3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。 缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。 2、锰在钢中的作用 （1）锰提高钢的淬透性。 （2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。 （3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。 锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：⑧当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。 3、铬在钢中的作用 （1）铬可提高钢的强度和硬度。 （2）铬可提高钢的高温机械性能。 （3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性 （4）阻止石墨化 （5）提高淬透性。 缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。 4、镍在钢中的作用 （1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。 （2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。 （3）改善钢的加工性和可焊性。 （4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。 5、钼在钢中的作用 （1）钼对铁素体有固溶强化作用。 （2）提高钢热强性 （3）抗氢侵蚀的作用。 （4）提高钢的淬透性。 缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。 6、钨在钢中的作用 (1) 提高强度 （2）提高钢的高温强度。 （3）提高钢的抗氢性能。 （4）是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。 7、钒在钢中的作用 (1)热强性。 （2）钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。 8、钛在钢中的作用 （1）钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度； （2）并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以
合金元素在钢中的作用
了合金化而加入的合金元素,最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒,钛,铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。 1、硅在钢中的作用: (1)提高钢中固溶体的强度与冷加工硬化程度使钢的韧性与塑性降低。 (2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限与屈强比,这就是一般弹簧钢。(3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁,就是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。 缺点:(4)使钢的焊接性能恶化。 2、锰在钢中的作用 (1)锰提高钢的淬透性。 (2)锰对提高低碳与中碳珠光体钢的强度有显著的作用。 (3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。 锰钢的主要缺点就是,①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服:⑧当锰的质量分数超过1％时,会使钢的焊接性能变坏,④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。 3、铬在钢中的作用 (1)铬可提高钢的强度与硬度。 (2)铬可提高钢的高温机械性能。 (3)使钢具有良好的抗腐蚀性与抗氧化性 (4)阻止石墨化 (5)提高淬透性。 缺点:①铬就是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。4、镍在钢中的作用 (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。 (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。 (3)改善钢的加工性与可焊性。 (4)镍可以提高钢的抗腐蚀能力,不仅能耐酸,而且能抗碱与大气的腐蚀。
5、钼在钢中的作用 (1)钼对铁素体有固溶强化作用。 (2)提高钢热强性 (3)抗氢侵蚀的作用。 (4)提高钢的淬透性。 缺点:钼的主要不良作用就是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。6、钨在钢中的作用 (1) 提高强度 (2)提高钢的高温强度。 (3)提高钢的抗氢性能。 (4)就是使钢具有热硬性。因此钨就是高速工具钢中的主要合金元素。7、钒在钢中的作用 (1)热强性。 (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。8、钛在钢中的作用 (1)钛能改善钢的热强性,提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度;(金属材料长期在高温条件下受热应力的作用而产生缓慢、连续的塑性变形的现象,叫金属的蠕变) (2)并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上,在珠光体低合金钢中,钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此,钛就是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。 9、铌在钢中的作用 (1)铌与碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为稳定的化合物,因而能细化晶粒,降低钢的过热敏感性与回火脆性。 (2)有极好的抗氢性能。 (3)铌能提高钢的热强性 10、硼在钢中的作用 ; (1)提高钢的淬透性。 (2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。 11、铝在钢中的作用
铁元素在铝合金中的作用
铁在铸造铝合金中一直被认为是一种主要的有害杂质，各个国家、专业标准均对其作了明确的限制，各企业标准对其控制更为严格。这主要是由于随铁含量增加，在金相组织中会形成本身硬度很高的针、片状脆性铁相，它的存在割裂了铝合金的基体，降低了合金的力学性能，尤其是韧性，并且使零件机械加工难度增加，刀、刃具磨损严重，尺寸稳定性差等等，但是，低品质铝合金锭中铁含量本身就高，随着合金炉料的回用，生产中铁质坩埚、工具、置预件等的使用使合金增铁在所难免。多年来一直吸引着广大铸造工作者去研究，下面就铁在Ａｌ－Ｓｉ合金中的作用及其减弱消除对策进行讨论。 １铸造Ａｌ－Ｓｉ系合金中铁的作用 １．１铸造Ａｌ－Ｓｉ合金中铁的存在形态 表１是铝硅系合金中铁的存在形态，其中α－ＡｌＦｅＳｉ和β－ＡｌＦｅＳｉ是常见的二种形态。而ρ－ＡｌＭｇＦｅＳｉ和δ－ＡｌＦｅＳｉ不是很常见。其中ＡｌＦｅＳｉ和Ａｌ（Ｆｅ，Ｃｒ）Ｓｉ的结晶结构特征目前还不甚详细。至于形成什么样的相，除与合金中的含铁量有关外，还与铸件的冷却速度、合金元素的数量、种类等密切相关。汉字状的α－ＡｌＦｅＳｉ相对Ａｌ－Ｓｉ系合金可提高强度、硬度，对韧性降低不多，而针状的β－ＡｌＦｅＳｉ相则严惩割裂基体，显著降低合金的韧性，尤其冲击韧性，据报道，当Ｆｅ＞１％时，可使整个合金本身变脆。 表１Ａｌ－Ｓｉ系合金中铁相形态 类别晶体结构熔化温度／℃形状α－ＡｌＦｅＳｉ六方晶体８６０汉字状β－ＡｌＦｅＳｉ单晶体８７０针、片状ρ－ＡｌＭｇＦｅＳｉ立方晶体δ－ＡｌＦｅＳｉ四方晶体 １．２铁对铝硅合金机械性能的影响 １．２．１对室温机械性能的影响 对Ａｌ－Ｓｉ二元合金，当Ｆｅ＞０．５％时，片状β相可提高合金的强度并稍降低其延伸率；当Ｆｅ＞０．８％时，延伸率开始较大幅度降低，当合金中的Ｆｅ从０．４％增加到１．２％时，对强度值的增加是微乎其微的，但却显著降低其延伸率从４％降到１％，对Ｎａ变质的Ａｌ－Ｓｉ共晶合金是每增加Ｆｅ０．１％可使延伸率降低１％多。 １．２．２对高温性能的影响 铁虽然降低了Ａｌ－Ｓｉ活塞合金的室温机械性能，但却提高了它的高温机械性能，这主要由于高温时基体本身强度随温度升高下降很多，而此时以网状、汉字状和细小针状存在的铁相，它们在３１６℃左右时基本不变，是稳定的化合物相，正是它的存在提高高温下试样的抗拉强度。对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ合金，当Ｆｅ＞０．９５％时，σ３００℃为９２ＭＰａ。 １．２．３对耐磨、耐腐性的影响
合金元素在钢中的作用
合金元素在钢中的作用 随着现代工业和科学技术的不断发展，在机械制造中，对工件的强度、硬度、韧性、塑性、耐磨性以及其他各种物理化学性能的要求愈来愈高，碳钢已不能完全满足这些要求了。原因： （1）由碳钢制成的零件尺寸不能太大。否则，因淬透性不够而不能满足对强度与塑性、韧性的要求。加入合金元素可增大淬透性。 （2）用碳钢制成的切削刀具不能满足切削红硬性的要求。用合金工具钢、高速钢和硬质合金。（3）碳钢不能满足特殊性能的要求，如要求耐热、耐低温、抗腐蚀、有强烈磁性或无磁性等等，只有特种的合金钢才能具有这些性能。 11.1合金元素在钢中的存在方式 11.1.1合金元素与钢中的碳相互作用，形成碳化物存在于钢中 按合金元素在钢中与碳相互作用的情况，它们可以分为两大类： (1)不形成碳化物的元素(称为非碳化物形成元素)，包括镍、硅、铝、钴、铜等。由于这些元素与碳的结合力比铁小，因此在钢中它们不能与碳化合，它们对钢中碳化物的结构也无明显的影响。 (2)形成碳化物的元素(称为碳化物形成元素)，根据其与碳结合力的强弱，可把碳化物形成元素分成三类。 1）弱碳化物形成元素：锰 锰对碳的结合力仅略强于铁。锰加入钢中，一般不形成特殊碳化物(结构与Fe3C不同的碳化物称为特殊碳化物)，而是溶入渗碳体中。 2）中强碳化物形成元素；铬、钼、钨 3）强碳化物形成元素：钒、铌、钛 有极高的稳定性，例如TiC在淬火加 热时要到l000C以上才开始缓慢的溶 解，这些碳化物有极高的硬度，例如 在高速钢中加人钒，形成V4C，使之 有更高的耐磨性。 11.1.2合金元素溶解于铁素体(或奥 氏体)中，以固溶体形式存在于钢中 11.1.3合金元素与钢中的氮、氧、硫 等化合，以氮化物、氧化物、硫化物 和硅酸盐等非金属夹杂物的形式存在 于钢中 11.1.4游离态，即不溶于铁，也不溶 于化合物：铅，铜
硅等元素在铝合金中的作用
硅、镁、锰、铜、锌、镍、钛等元素在铝合金中的作用 硅，镁，锰，铜，锌，镍，钛等元素在铝合金（包括：铸铝与变形铝）中的作用？ 纯铝的强度低，不宜用来制作承受载荷的结构零件。向铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素，可制成强度较高的铝合金，若在经冷变形强化或热处理，可进一步提高强度。 根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种. 铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。 2A80，原先叫LD-8，化学成分如下： Si: Fe: Cu: Mn: Mg: Ni: Zn: Ti: 其他单个合计 Al:余量 铝合金各元素的含量要看合金的性质的，如上面例子 牌号化学成分（质量分数） /% AL 不小于杂质不大于 Fe Si Cu Ga Mg Zn 其他每种总和 铝合金基本常识 一、分类：展伸材料分非热处理合金及热处理合金 非热处理合金：纯铝─1000系，铝锰系合金─3000系，铝矽系合金─4000系，铝镁系合金─5000系。 热处理合金：铝铜镁系合金─2000系，铝镁矽系合金─6000系，铝锌镁系合金─7000系。 二、合金编号：我国目前通用的是美国铝业协会〈Aluminium Association〉的编号。兹举 例说明如下： 1070-H14(纯铝) 2017-T4(热处理合金) 3004-H32(非热处理合金) 第一位数：表示主要添加合金元素。 1：纯铝 2：主要添加合金元素为铜 3：主要添加合金元素为锰或锰与镁 4：主要添加合金元素为矽 5：主要添加合金元素为镁 6：主要添加合金元素为矽与镁
最新18种合金元素对钢性能的影响汇总
18种合金元素对钢性 能的影响
热加工行业论坛's Archiver 热加工行业论坛 ?◆铸造基础知识◆ ?各种合金元素对钢性能的影响(共18种元素) 各种合金元素对钢性能的影响(共18种元素) 1、Al （1）Al当钢中其含量小于3～5%时，是一有益的元素。其作用是：高的抗氧化性和电阻。 ①作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中。因而可阻止钢加热时的晶粒长大（含Al＜10%，在加热＜1200℃才有细化作用，否则其作用甚小）和改善钢的淬透性。所以这些氧化物成为结晶的中心，而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。 作为合金元素，有助于钢的氮化，因而可提高钢的热稳定性。所以AlN本身在加热时具有高稳定性，①与②都有利于减弱钢的过热倾向。 ③可改善钢的抗氧化性，考虑②和③， ④能提高钢的电阻，与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金：如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr25Al5。Al使电阻增高的程度比Cr还高的多。在Cr钢中加Al，会粗晶易脆，所以其量一般不超过5%，个别才有8～9%。 ⑤对硅钢而言，Al可减少α铁心损失，降低磁感强度，与氧结合可减弱磁时效现象，但Al的氧化物会使磁性变坏。Al（＞0.5%）也会使硅钢变脆。 （2）Al的不良影响 ①促进钢的石墨化，减少合金相中的碳溶浓度，所以硬度、强度降低。 ②加速脱碳 当Al含量增加至3～5%时，8～9%将会大大地促进钢锭的柱状结晶过程。因此而大大增加钢的机械热加工的困难，也使钢极易脱碳。（其热加工之所以困难是因为该合金钢锭具有粗晶结构，且其晶体的解理极弱，所以导热性低，加热时容易出现大的温度差而锻裂，甚至钢锭的去皮加工都会使其晶界氧化而破坏。此外，它在800℃以上的高温长时间停置也极易变脆。 一般合金钢中含Al量： 合金结构钢： Al=0.4～1.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等) 耐热不起皮钢：Al=1.1～4.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si等) 电热合金： Al=3.5～6.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5等) 甚至Al=8% Cr7Al7：考虑电热合金受荷不大，虽有脆性，仍可使用。 2、Si （1）一般合金钢中的Si含量不会高于3.5%，更多时（4.8～6.5%）将使钢具有很高的脆性。 Si的有益作用：高的热强性和弹性极限，高的导磁率，涡流损失少。 ①象Al、Cr一样，其氧化物均是尖晶石类型的组织。其晶格常数与α-Fe、γ-Fe区别小。因为其氧化物与金属分界处的晶胞之间就紧密而强固地结合在一起，氧化皮紧密地被贴在金属上，甚至在高温下也不剥落。所以它具有很强的抗氧化性和耐热性能，而被加入耐热钢。
各种元素在铝合金中的作用
各种元素在铝合金中的作用 1. 合金元素影响 铜元素 铝铜合金富铝部分548 时，铜在铝中的最大溶解度为 5."65%,温度降到302 时，铜的溶解度为 0."45%。铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的 CuAI2有着明显的时效强化效果。 铝合金中铜含量通常在 2. "5% ~ 5%，铜含量在4%~ 6."8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。铝铜合金中 可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。 硅元素 Al —Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为 1."65%。尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。 若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量 比为 1."73: 1。"设计Al-Mg-Si系合金成分时，基体上按此比例配置镁和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。 AI-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为 1."85%，且随温度的降低而减速小
变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。 镁元素 Al-Mg 合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。 镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远34MPa。如 果加入1%以下的锰，可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8 化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。 锰元素 Al-Mn 合金系平平衡相图部分在共晶温度658 时，锰在固溶体中的最大溶解度为 1."82%。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为 0."8%时，延伸率达最大值。Al-Mn 合金是非时效硬化合金，即不可热处理强化。 锰能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6 化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAI6的另一作用是能溶解杂质铁，形成（Fe Mn）AI6,减小铁的有害影响。 锰是铝合金的重要元素，可以单独加入形成AI-Mn 二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰。 锌元素 Al-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为 31."6%，而在125 时其溶解度则下降到 5."6%。
合金元素在钢中的作用完整版
了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。1、硅在钢中的作用: (1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。(3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。2、锰在钢中的作用（1）锰提高钢的淬透性。（2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。（3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：⑧当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。3、铬在钢中的作用（1）铬可提高钢的强度和硬 度。（2）铬可提高钢的高温机械性能。（3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性（4）阻止石墨化（5）提高淬透性。缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。4、镍在钢中的作用（1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。（2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。（3）改善钢的加工性和可焊性。（4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。5、钼在钢中的作 用（1）钼对铁素体有固溶强化作用。（2）提高钢热强性（3）抗氢侵蚀的作用。（4）提高钢的淬透性。缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。6、钨在钢中的作用(1) 提高强度（2）提
合金元素在合金钢中的作用
合金元素在合金钢中的作用 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。 15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。