Mn的合金化作用

Mn：提高钢韧性、强度、硬度和耐磨性、耐磨性。提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能。锰量增高，降低抗腐蚀能力、焊接性能。主要以铁合金形态用作炼钢脱氧剂或合金添加剂，也是良好的脱硫剂。钢中加锰起细化结晶组织的作用，并因形成碳化物而提高强度，所以锰广泛用于结构钢、钢轨钢、弹簧钢等方面。锰还起降低γ-α铁转变点的作用在炼钢过程中，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。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NbNb在钢中的特点就是提高奥氏体的再结晶温度，从而达到细化奥氏体晶粒的目的。Nb在钢中以置换溶质原子存在，Nb原子比铁原子尺寸大，易在位错线上偏聚，对位错攀移产生强烈的拖曳作用，使再结晶形核受到抑制，因而对再结晶具有强烈的阻止作用，Nb的这种作用高于Ti和V。Nb在钢中可以形成NbC或NbN等间隙中间相。在再结晶过程中，因NbC、NbN对位错的钉扎及对亚晶界的迁移进行阻止等作用，从而大大增加了再结晶的时问V。V的作用是通过形成V(C，N)影响钢的组织和性能，主要在奥氏体晶界的铁索体中沉淀析出，在轧制过程中能抑制奥氏体的再结晶并阻止晶粒长大，从而起到细化铁索体晶粒、提高钢的强度和韧性另外，V对钢的转变特性的影响表现在当V单独加入时，V并不抑制铁索体晶粒的形成，相反，它还加速珠光体的形成，在低VN钢和不含钒的高氮钢中只有晶界铁素体，而无晶内铁素体，但在高VN钢中，由于V(C，N)的析出，促进了晶内铁素体的形成，使铁索体和珠光体均匀分布在晶界与晶内，晶粒明显细化。增加了钢的淬透性，在快速冷却过程中产生马氏体组织，大大降低了钢中的“自由”N含量，避免了钢的应变时效性TiTi是强碳化物形成元素，它和N、()、C都有极强的亲和力。另外，Ti和S的亲和力大于Fe和S的亲和力，因此在含Ti钢中优先生成硫化钛，降低了生成硫化铁的几率，可以减少钢的热脆性。Ti与C形成的碳化物结合力极强、极稳定、不易分解，只有当加热温度达1000C以上时，才开始缓慢地溶入固溶体中，在未溶人前，TiC微粒有阻止钢晶粒长大粗化的作用。Ti是极活泼的金属元素，Ti还能与Fe和C生成难溶的碳化物质点，富集于钢的晶界处，阻止钢的晶粒粗化，Ti也能溶人7和n相中，形成固溶体，使钢产生强化。一般钢中Ti的加入量应大于0．025。在钢液凝固过程中形成的大量弥散分布的TiC颗粒，可以成为钢液凝固时的固体晶核，利于钢的结晶，细化钢的组织，减少粗大柱状晶和树枝状组织的生成，可减少偏析降低带状组织级别。另外，Ti也能与N结合生成稳定的高弥散化合物，Ti还能减慢珠光体向奥氏体的转变过程。含有微量Ti的钢，在低于900℃正火时，能提高钢的屈服点及屈强比，同时不降低钢的塑韧性C、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