铬对钢材的影响

铬在钢中作用Cr在钢中的作用铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。可提高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介质腐蚀的作用。还增加钢的热强性，铬为不锈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，由于残余奥氏体或δ相的增加而使强度和硬度下降，断面收缩率和延伸率相应地有所提高。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。铬在调质结构钢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。铬对钢组织的影响铬是一种碳化物形成元素。在金属材料中，它能与碳生成Cr3C等金属化合物，而这种金属化合物具有较高的强度、硬度。当它以颗粒状弥散性分布在金属基体上时，能大大提高材料的强度、韧性、耐磨性。铬阻碍奥氏体晶粒长大，在材料中，它与碳形成的碳化物Cr3C的存在，当加热的温度不太高时，这种未溶的碳化物能阻碍奥氏体晶粒的长大。这样就易获得细小的奥氏体的晶粒，从而获得细小的冷却后的组织。铬提高高碳钢的硬度和耐磨性机理铬是中强碳化物形成元素，钢中的铬一部分置换铁形成合金渗碳体，提高其稳定性；一部分溶入铁素体中，产生固溶强化，提高铁素体的强度和硬度。含量低时可能形成铬的合金渗碳体（Fe、Cr）3C，而随铬含量的增加，钢中的碳化物逐步变为Cr23C6和Cr7C3。由于铬在奥氏体中的扩散速度比较小，加之阻碍碳的扩散，因而可提高奥氏体的稳定性，使C曲线右移，降低临界冷却速度，提高淬透性。高铬高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀机理钢中含铬量足够高时，能在其表面上形成一层致密的Cr2O3膜，这种氧化膜在定程度上能阻止氧、硫、氮等腐蚀性气体向钢中扩散，也能阻碍金属离子向外扩散，在一定的温度范围内还能形成层保护性良好的尖晶石型的复合氧化膜，如含镍、铬的耐热钢在其表面上形成一层NiO•Cr2O3复合氧化膜，增强了钢的抗高温氧化能力。提高淬透性的机理含铬的合金，当淬火时，铬能使C曲线(奥氏体等温转变曲线)右移，并出现了双C曲线。这样降低了获得马氏体组织的最小冷却速度，则更易获得马氏体组织，从而降低了残余奥氏体的含量。铬提高钢的回火稳定性机理回火时，铬减慢了铁与碳原子的扩散速度，因而使淬火钢回火时马氏体不易分解，并减慢了碳物的形成与聚集。在相同温度下回火时，合金钢的强度和硬度比相同含碳量的碳钢为高。反之，当回火成相同硬度时，合金钢因回火温度高，回火时间长，而具有较高的塑性、韧性，其内应力也小。对钢的物理、化学及工艺性能的作用提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度降低钢的电导率，降低电阻温度系数提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铬时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降提高钢的抗氧化性能铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷参考文献[1]崔忠圻.金属学与热处理[M].北京：机械工业出版社，2007.