当前位置：首页 -->不锈钢应用 -->专题研究


合金元素硅对热处理工艺的五大要素性能影响

热处理工作者，在大多数情况下是和合金钢打交道的。不同的合金钢，热处理工艺参数差异很大。这是因为不同的合金元素，对钢的相变临界温度、过热敏感性、淬透性、回火转变等有着不同影响的缘故。所以，在具体地论述各个钢种的热处理工艺之前，很有必要叙述硅、锰、铬、镍、钨、钛、钒、钼等常用合金元素对热处理的影响。
一、硅的化学、物理性能
不锈钢中的硅（以前称矽）的元素符号为Si原子序数为14：原子量为28. 086源子半径为1.34A：晶格为钻石立方密度为2.33g/cm3 (20qC)J熔点为1412qC。
二、硅在钢中的存在形态
硅作为合金元素，在钢中含量最少为0.4%，最大为4.5%。若含硅量超过4.5%，钢变得很脆，已无使用价值。
 由于硅与碳的化学亲和力小于铁与碳的亲和力，所以硅在钢中不与碳生成化合物。在含硅量少于10%的钢中，硅也不与铁生成化合物。硅是以固溶体的形态存在于铁索体和奥氏体中。硅能强烈地促使钢中的碳以自由碳的形态析出，即称之为石墨化。由于硅这种石墨化的作用很强，硅的存在甚至使钢中的渗碳体F3C变得不稳定。
三、硅对钢临界点的影响
硅是提高钢加热时和冷却时相变临界温度的元素。据测定，在含碳量为0.4%的钢中，每加入1%的硅，使铁索体与奥氏体的临界温度A吼和A r3。升高40 - 50qC腔珠光体与奥氏体的临界温度Aci和Ari升高15 - 20qC。因此硅提高了亚共析钢的退火、正火和淬火的温度。但对过共析钢，如含碳1%的钢，硅这种提高钢临界点的作用就减弱了。这是因为硅不生成碳化物，也不溶解在渗碳体中，硅只对铁素体发生作用，而在过共析钢中，铁素体的数量较少的缘故。
硅对钢的马氏体开始转变温度Ms点和终止转变温度Mz点基本上没有影响。
四、硅对钢过热敏感性、淬透性的影响
硅降低钢的导热系数，又促使钢中的碳以石墨形态析出，造成加热时脱碳倾向比较严重：另一方面，在加热过程中硅又使铁索体和奥氏体晶粒易于粗化。这些因素，决定了硅增加钢的过热敏感性。所以硅钢进行热处理时，升温速度不宜太快，保温时间应尽可能缩短。
硅能降低亚共析钢的临界冷却速度，钢中含碳置越低，这一作用越显著(见表6-1-1)。临界冷却速度降低，意味着增加钢的淬透性。例如，含碳量为0. 5%，含硅量为1.5%的硅钢，直径30mm以内的工件，可以在油中淬透。
 
五、硅对钢回火转变的影响
硅能增加钢的回火稳定性。例如，为了使马氏体的正方度降低到c/a：1.005，对含碳1 .4%的碳素钢约需250℃回火，而对含碳量相同并含硅2%的硅钢，则需要300℃回火。一般来说，含硅量大于1 .5%的硅钢，在250℃以下回火，钢的硬度基本上不降低。这是因为硅溶于铁索体后，降低了碳在铁素体中的扩散速度，使碳化物不易从马氏体中析出，析出后也不易聚集长大，因而阻滞了马氏体的分解。
硅钢在高温（约550℃）回火后缓冷，钢的冲击韧性显著下降，形成第二类回火脆性。这是因为硅会促使钢中磷、锑、铅、锡等脆性化合物沿晶粒界偏析造成的。越是慢冷，偏析就越严重。因此，硅钢在高温回火后应采用油中快冷。为消除快冷形成的内应力，可再补充进行一次低温回火。
请直接与东莞市瀚弘不锈钢铜铝有限公司服务人员联络（热线电话：0769-82621066，全国统一服务热线：400-699-1286），以获得更多的有关合金元素硅对热处理工艺的影响以及奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、沉淀硬化不锈钢的选择、应用、热处理及库存等相关资料。
资料来源：东莞市瀚弘不锈钢铜铝有限公司
『版权所有，转载或引用请注明链接和出处』
【点击次数：】 【加入时间：2013-06-24】 【关闭本页】