合金元素在2520不锈钢管中的作用

发布时间：2022-05-11 09:12:53 丨 浏览次数：

      铁是已发现的107种元素中的86种金属之一，没有绝对纯净的物质。含碳量小于0.04%且总杂质含量约为0.1%的铁称为纯铁。其他元素被添加到铁中，形成有用的材料，称为合金。因为它是以铁为基础的，所以被称为铁合金。含碳量低于1.7%的铁碳合金或含其他元素的铁碳合金统称为钢。前者被称为碳素钢，后者被称为合金钢。铁碳合金，含碳量为1.7-4.3%，称为生铁

钢，通过压力加工制成各种形状，如板材、带材、不锈钢管、棒材、型材和线材，称为钢。通过锻造生产的产品称为锻造材料（或锻造零件）。直接用于铸造零件的铁和钢称为铸铁和铸钢

不锈钢管中有两种元素：有意添加和无意添加。在不锈钢管的实际生产和使用中，总会有少量的非故意元素，如总含量的硅、锰、磷、硫、氧、氮、氢等，这些元素称为持久性元素或残余元素。其中，硅和锰是脱氧后的残余物；磷和硫主要由原材料带来；在熔炼过程中，氧气、氮气和氢气部分由原材料带入，部分由空气吸收

为了改善和改善不锈钢管的某些性能，并获得某些特殊性能，在熔炼过程中有意添加的元素称为合金元素。常用的合金元素包括硅、锰、铬、镍、铝、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。磷、硫和氮在某些情况下也作为合金元素。钢中合金元素的含量各不相同，有些高达数十%，如铬、镍、锰等，而另一些低至数万，如硼。其成分和含量根据生产需要而变化

 2520不锈钢管中合金元素与铁和碳的相互作用及其相互作用影响不锈钢管的组成相、显微组织和结构，促进有利的变化，提高不锈钢管的综合力学性能；它能显著改善钢的工艺性能，如淬透性、回火稳定性、可加工性等；它还可以使钢材获得一些特殊的物理和化学性能，如耐热性、防锈性、耐腐蚀性等。这些性能的改善和获得部分是由于合金元素的直接影响，而大多数是由于合金元素对钢的相变过程的影响（钢的热处理也是改善性能的一个非常重要的措施）。合金元素的作用与它们的原子结构、原子大小和晶格的差异有关。通过长期的生产斗争和无数科学实验，人们对合金元素在2520钢管中作用的认识逐渐丰富和发展，但这方面还不够。我们不仅对钢中多种元素的相互作用和相互制约知之甚少，而且对单一元素在钢中的作用也没有完全理解。我们在这里介绍的内容是非常肤浅和结论性的，不可能从各个方面进行详细分析

一般来说，合金元素在退火状态下对铁素体起到强化作用，从而提高不锈钢管在退火状态下的强度。它们的铁素体强化程度由强到弱排列如下；P、 Si、Ti、Mn、al、Cu、Ni、W、Mo、V、Co、Cr。除镍外，它们都会降低伸长率和冲击值。一方面，镍显著提高了强度，另一方面，镍始终保持较高的塑性和韧性

合金元素可以提高2520不锈钢管在淬火和回火状态下的淬透性、硬度、强度、塑性指数和冲击韧性。一般采用低温或高温回火。虽然中温回火可以获得最高的强度指数，但由于回火脆性的产生，AK值降低。只有弹簧才能获得高弹性极限

合金元素的加入可以提高不锈钢管的强度、硬度和冷加工硬化率，但会降低钢的延展性。其中，P、s、Si、C等元素对提高材料的冷加工硬化率最为显著，钢中的硫化物夹杂物也降低了钢的塑性。因此，对于所有需要冷加工的钢材，如冷冲压钢板、冷拔钢、冷镦钢、深冲钢等，应严格控制钢材中有害元素P和s的含量，并尽可能降低Si和C的含量。镍、铬、铜和钒也会降低它们的延展性和钢的深冲性能，而添加少量铝可以改善深冲钢板的表面质量。因此，深冲钢板的钢号为08ai，这是

 Mo、W、V、Cr等元素使压力加工困难的原因。为了帮助理解各种2520不锈钢管的不同特性，下文简要介绍了碳等20多种元素在钢中的作用。