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正確減重及養生觀 正確減重及養生觀 4.5 钢的合金化与微合金化Alloying and Micro-Alloying of Steels 4.5.1 合金元素对钢平衡组织与力学性能的影响 ( The effect of alloying elements on the equilibrium microstructure and mechanical properties of steel ) 4.5.2 合金元素对钢热处理与力学性能的影响( The effect of alloying elements on the heat treatment and mechanical properties of steel ) 4.5.3 钢中微合金元素的作用（Action of microalloying elements in steels） “金属材料热处理”课堂讨论提纲（A classroom discussing outline about “heat treatment of metal materials”） 本章小结（Summary） 阅读材料4 神秘的形状记忆材料（Mysterious shape memory materials） 4.5.1 合金元素对钢平衡组织与力学性能的影响 ( The effect of alloying elements on the equilibrium microstructure and mechanical properties of steel ) 1. 钢中的合金元素（Me） （1）钢中常存的杂质元素，如S、P、N、O等。 （2）Me在钢中的存在形式: ①溶入固溶体（γ或α）中；②形成合金渗碳体或各种碳化物或氮化物； ③一些Me之间彼此作用形成金属间化合物，如Ni3Al，FeS，Fe2W等； ④一些Me与O、N、S形成简单或复合的非金属夹杂物，如MnS、FeO·Al2O3等；⑤有的Me如Cu、Pb，常以游离状态存在。 （3）Me与碳的相互作用： Ti、Zr、Nb、V ， W、Mo、Cr ， Mn、Fe ， 强K形成元素 中强K形成元素 弱K形成元素 Al、Si、Ni、N、Co、Re 非K形成元素 （1）形成合金铁素体 2. Me对钢中基本相的影响 （2）形成合金碳化物 ①合金渗碳体 例如，(Fe、Mn)3C,(Fe,Cr)3C,(Fe,W)3C等。合金渗碳体［通式为(Fe,Me)3C］，由于合金元素固溶而使其硬度、稳定性及熔点等均有所提高。因此，合金渗碳体较难溶于奥氏体，较难聚集长大，可提高钢的硬度，强度和耐磨性等。 ②特殊碳化物 中强碳化物形成元素Cr、W、Mo等与C可形成如Ｃr23C6、Cr7C3、W2C、Mo2C等特殊碳化物，它们属于具有复杂晶格的间隙化合物。 而强碳化物形成元素V、Nb、Ti等与C可形成如VC、NbC、TiC等熔点极高，硬度极高的特殊碳化物，它们属于间隙相。 3. 合金元素对Fe-C相图影响 (1) 扩大γ相区元素（使A3↘、A4↗）：Mn、Ni、Co ， C、N、Cu等，使S、E点向左下方移动 。 (2) 缩小γ相区的元素 Me对Fe-C相图γ相区的影响 Mn：使S、E点 Cr：使S、E点 向左、下方移动； 向左、上方移动。 Me对Fe-C相图S点的影响 例如ZGMn13、1Cr18Ni9Ti 、1Cr17Ti；1C13、2C13、3C13、4C13 ，W18Cr4V 4.5.2 合金元素对钢热处理与力学性能的影响( The effect of alloying elements on the heat treatment and mechanical properties of steel ) 1. 合金元素对正火状态下，钢力学性能的影响 2. Me对淬、回火状态下，钢力学性能的影响 （1）Me 对钢加热转变的影响（A形成速度，所获得的A晶粒大小） 除Ni和Co外，大多数合金钢的热处理加热温度(A1、Ａ3、Acm)都高于同等碳含量的碳钢;同时大多数Me(除Mn外)都不同程度地阻止A晶粒长大，尤以强K形成元素Ti、V、Zr、Nb及Al的阻碍作用最大，它们在钢中分别形成TiC、VC、ZrC、NbC和AiN等细微质点，强烈阻止A晶粒长大并细化A晶粒，使淬火后获得细小均匀M组织。 （2）Me对A’(过冷奥氏体)冷却转变的影响 除Co外，Me溶入A后均使C（CCT）曲线右移；·使Ms（Mf）点下降。 ①除Co外所有溶入A的