1、合金(jīn)元素對焊接性(xìng)能的影響 鋼的焊接(jiē)性能,主要取決於它的淬透性、回火性和碳(tàn)的質量分數。合金元素對鋼材焊接性能的影響,可用焊接碳當量來估(gū)算。我國目前所廣泛(fàn)應用的普通低合金鋼,其焊接碳當量可按下述經(jīng)驗公式計算。 公式(shì) Cd=C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu 近年(nián)來,對厚度為15、50mm的200個鋼(gāng)種(從碳鋼到(dào)強度等級為1000MPa級的高強度合金(jīn)鋼),以低氫焊條進行常溫下的Y型坡口拘束(shù)焊接裂(liè)紋試驗。在試驗基礎上,提出了一個用以估(gū)計鋼材出現焊接裂紋可能性的指標,稱為鋼材焊接裂紋(wén)敏感性指數(shù)戶,其計算公式為 公式 Pc=C+1/30Si+1/20Mn+1/20Cu+1/60Ni+1/20Cr+1/15Mo+1/10V+5B+1/600t+1/60H% 與碳當量公式相(xiàng)比增加了板厚和含氫量。 2、合金元素對切削加工的影響 金屬的切削性能是指金屬被切削的難易(yì)程度和加工表麵的質量。為了提高鋼的切削性能,可在鋼中加入一些能改善切削性能的(de)合金元素,最常用的元素(sù)是硫,其(qí)次是鉛和磷。 由於硫在鋼中與錳形成球狀或點狀硫化錳夾雜,破壞了金屬基體的連續性(xìng),使切削抗力降低,切(qiē)屑易於(yú)碎斷,在易(yì)切削鋼中硫的質量分(fèn)數可達0.08%~0.30%。 鉛(qiān)在鋼中完全不溶,以2~3pm的(de)極細質(zhì)點均勻分布於(yú)鋼中(zhōng),使切屑(xiè)易斷,同時起潤滑作(zuò)用,改善了鋼的切削性能,在易切削鋼中鉛的質量分數(shù)控製(zhì)在0.10%~0.30%。 少量的磷(lín)溶入鐵素體中,可提高其硬度和脆(cuì)性,有利於(yú)獲得良好的加工表麵質量。 3、合金元素(sù)對塑性加工性能的影響 鋼的塑性加工分為熱加工和(hé)冷加工兩(liǎng)種。 熱加工工藝性能通常由熱加工(gōng)時鋼的塑性和變(biàn)形抗力,可加工溫度範圍、抗(kàng)氧化能力、對鍛造加熱和鍛後(hòu)冷卻的要求等來評價。合金元素(sù)溶入固溶體中,或在鋼中形成碳化物,都能使鋼的熱變形抗力提高和塑(sù)性明顯降低,容(róng)易發生鍛裂現象(xiàng)。但有些元(yuán)素(sù)(如釩+铌,鈦等),其碳化物在(zài)鋼中呈彌散(sàn)狀分布時,對鋼的塑性影響不大。另外,合金元素一(yī)般都降低鋼的導熱性和提高鋼的淬透性(xìng),因此為了防止開裂,合金鋼鍛造時的加熱和冷卻都必須緩慢。 冷加工工藝性能主要包括鋼(gāng)的冷態變形能力和鋼件的表麵質量兩(liǎng)方麵。 溶解在(zài)固溶體(tǐ)中的合金元素,一般(bān)將提高鋼的冷加工硬化(huà)程(chéng)度,使鋼承受塑性(xìng)變形後很快地(dì)變(biàn)硬(yìng)變脆,這對鋼的冷加工是很不利的。因此,對於那些需要經受大量塑性(xìng)變形加工的鋼(gāng)材(cái),在冶煉時應限製其中各種殘存合金元素的量,特別要嚴格控製硫、磷等。另一方麵,碳(tàn)、矽、磷、硫、鎳、鉻、釩、銅等元索還會(huì)使鋼材的冷態壓延(yán)性能(néng)惡化(huà)。 4、合(hé)金(jīn)元素對鑄造性(xìng)能(néng)的影響 鋼的鑄造性(xìng)能主要由鑄(zhù)造時金屬的流(liú)動性、收縮特點、偏析傾向等來綜合評(píng)定。它(tā)們與鋼的固相(xiàng)線和液相線溫度的高低及結晶溫度區間的大小(xiǎo)有關。固、液相線的溫度愈(yù)低和結晶(jīng)沮度區間愈窄,鑄造性能愈好。因此,合金元素的作用主要取(qǔ)決於其對狀態(tài)圖的影(yǐng)響。另外,一些元素如鉻、鉬、釩、鈦、鋁等,在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質(zhì)點,增大了鋼液的粘度,降低其流動性,使鑄造性能惡(è)化.