合金元素对钢热处理有什么影响？

合金元素对钢热处理有什么影响？

合金元素对钢热处理的影响：
1、对奥氏体化的影响——大多数合金元素（镍、钴除外）都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。
2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反，可以促进奥氏体晶粒长大，所以，除锰钢外，合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体；也有利于适当提高加热温度，使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。
3、合金元素对过奥氏体转变的影响——除钴外，所有合金元素都使C曲线右移，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。另外，大多数合金元素还使Ms点下降。

合金元素对热处理的影响分为3个方面

1 合金元素对奥氏体化的影响

奥氏体晶粒在铁素体与碳化物边界处生核并长大；剩余碳化物的溶解；奥氏体成分

的均匀化，在高温停留时奥氏体晶粒的长大粗化等过程。在钢中加入合金元素对后三个过程有较大的影响。

（1） 含有碳化物形成元素的合金钢，其组织中的碳化物，是比渗碳体更稳定的合金渗碳体或特殊碳化物，因此，在奥氏体化加热时碳化物较难溶解，即需要较高的温度和较长的时间。一般来说，合金元素形成碳化物的倾向愈强，其碳化物也愈难溶解。

（2） 合金元素在奥氏体中的均匀化，也需要较长时间，因为合金元素的扩散速度，均远低于碳的扩散速度。

（3） 某些合金元素强烈地阻碍着奥氏体晶粒的粗化过程，这主要与合金碳化物很难溶解有关，未溶解的碳化物阻碍了奥氏体晶界的迁移，因此，含有较强的碳化物形成元素(如钼、钨，钒，铌、钛等)的钢，在奥氏体化加热时，易于获得细晶粒的组织。

各合金元素对奥氏体晶粒粗化过程的影响，一般可归纳如下：

1）强烈阻止晶粒粗化的元素：钛、铌、钒、铝等，其中以钛的作用最强。

2）钨、钼、铬等中强碳化物形成元素，也显著地阻碍奥氏体晶粒粗化过程。

3）一般认为硅和镍也能阻碍奥氏体晶粒的粗化，但作用不明显。

4）锰和磷是促使奥氏体晶粒粗化的元素。

2 合金元素对奥氏体分解转变的影响

多数合金元素使奥氏体分解转变的速度减慢，即c曲线向右移，也就是提高了钢的淬透性。

合金元素对马氏体转变的影响

增加冷却时间，降低冷却速度。

另外，合金元素对马氏体开始转变温度(ms点)也有明显的影响。多数合金元素均使马氏体开始转变温度(ms点)降低，其中锰、铬、镍的作用最为强烈，只有铝、钴是提高ms点。

3 合金元素对回火转变的影响

合金元素对淬火钢回火转变的影响主要有下列三个方面。

（1）提高钢的回火稳定性

这主要表现为合金元素在回火过程中推迟了马氏体的分解和残余奥氏体的转变，提高了铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度，从而提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。

（2）产生二次硬化

一些合金元素加入钢中，在回火时，钢的硬度并不是随回火温度的升高一直降低的，而是在达到某一温度后，硬度开始增加，并随着回火温度的进一步提高，硬度也进一步增大，直至达到峰值。这种现象称为回火过程的二次硬化。图

回火二次硬化现象与合金钢回火时析出物的性质有关。当回火温度低于约450℃时，钢中析出渗碳体，在450℃以上渗碳体溶解，钢中开始沉淀析出弥散稳定的难熔碳化物mo2c、

vc等，使钢的硬度开始升高，而在550～600℃左右沉淀析出过程完成，钢的硬度达到峰值。

（3）增大回火脆性

钢在回火过程中出现的第乙类回火脆性(250～400c回火)t即回火马氏体脆性和第二类

回火脆性(450～600～c回火)，即高温回火脆性均与钢中存在的合金元素有关。

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