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      合金元素在2520不銹鋼管中的作用

      發布時間:2022-05-11 09:12:53 丨 瀏覽次數:

            鐵是已發現的107種元素中的86種金屬之一,沒有絕對純凈的物質。含碳量小于0.04%且總雜質含量約為0.1%的鐵稱為純鐵。其他元素被添加到鐵中,形成有用的材料,稱為合金。因為它是以鐵為基礎的,所以被稱為鐵合金。含碳量低于1.7%的鐵碳合金或含其他元素的鐵碳合金統稱為鋼。前者被稱為碳素鋼,后者被稱為合金鋼。鐵碳合金,含碳量為1.7-4.3%,稱為生鐵

       

      鋼,通過壓力加工制成各種形狀,如板材、帶材、不銹鋼管、棒材、型材和線材,稱為鋼。通過鍛造生產的產品稱為鍛造材料(或鍛造零件)。直接用于鑄造零件的鐵和鋼稱為鑄鐵和鑄鋼

       

      不銹鋼管中有兩種元素:有意添加和無意添加。在不銹鋼管的實際生產和使用中,總會有少量的非故意元素,如總含量的硅、錳、磷、硫、氧、氮、氫等,這些元素稱為持久性元素或殘余元素。其中,硅和錳是脫氧后的殘余物;磷和硫主要由原材料帶來;在熔煉過程中,氧氣、氮氣和氫氣部分由原材料帶入,部分由空氣吸收

       

      為了改善和改善不銹鋼管的某些性能,并獲得某些特殊性能,在熔煉過程中有意添加的元素稱為合金元素。常用的合金元素包括硅、錳、鉻、鎳、鋁、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。磷、硫和氮在某些情況下也作為合金元素。鋼中合金元素的含量各不相同,有些高達數十%,如鉻、鎳、錳等,而另一些低至數萬,如硼。其成分和含量根據生產需要而變化

       

       2520不銹鋼管中合金元素與鐵和碳的相互作用及其相互作用影響不銹鋼管的組成相、顯微組織和結構,促進有利的變化,提高不銹鋼管的綜合力學性能;它能顯著改善鋼的工藝性能,如淬透性、回火穩定性、可加工性等;它還可以使鋼材獲得一些特殊的物理和化學性能,如耐熱性、防銹性、耐腐蝕性等。這些性能的改善和獲得部分是由于合金元素的直接影響,而大多數是由于合金元素對鋼的相變過程的影響(鋼的熱處理也是改善性能的一個非常重要的措施)。合金元素的作用與它們的原子結構、原子大小和晶格的差異有關。通過長期的生產斗爭和無數科學實驗,人們對合金元素在2520鋼管中作用的認識逐漸豐富和發展,但這方面還不夠。我們不僅對鋼中多種元素的相互作用和相互制約知之甚少,而且對單一元素在鋼中的作用也沒有完全理解。我們在這里介紹的內容是非常膚淺和結論性的,不可能從各個方面進行詳細分析

       

      一般來說,合金元素在退火狀態下對鐵素體起到強化作用,從而提高不銹鋼管在退火狀態下的強度。它們的鐵素體強化程度由強到弱排列如下;P、 Si、Ti、Mn、al、Cu、Ni、W、Mo、V、Co、Cr。除鎳外,它們都會降低伸長率和沖擊值。一方面,鎳顯著提高了強度,另一方面,鎳始終保持較高的塑性和韌性

       

      合金元素可以提高2520不銹鋼管在淬火和回火狀態下的淬透性、硬度、強度、塑性指數和沖擊韌性。一般采用低溫或高溫回火。雖然中溫回火可以獲得最高的強度指數,但由于回火脆性的產生,AK值降低。只有彈簧才能獲得高彈性極限

       

      合金元素的加入可以提高不銹鋼管的強度、硬度和冷加工硬化率,但會降低鋼的延展性。其中,P、s、Si、C等元素對提高材料的冷加工硬化率最為顯著,鋼中的硫化物夾雜物也降低了鋼的塑性。因此,對于所有需要冷加工的鋼材,如冷沖壓鋼板、冷拔鋼、冷鐓鋼、深沖鋼等,應嚴格控制鋼材中有害元素P和s的含量,并盡可能降低Si和C的含量。鎳、鉻、銅和釩也會降低它們的延展性和鋼的深沖性能,而添加少量鋁可以改善深沖鋼板的表面質量。因此,深沖鋼板的鋼號為08ai,這是

       

       Mo、W、V、Cr等元素使壓力加工困難的原因。為了幫助理解各種2520不銹鋼管的不同特性,下文簡要介紹了碳等20多種元素在鋼中的作用。


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