在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。銅川合金鋼板鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來(lái)改善鋼的組織和性能。合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。1.溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中，形成合金鐵素體或合金奧氏體，按其對(duì)α-Fe或γ-Fe的作用，可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類(lèi)。銅川合金鋼板擴(kuò)大γ相區(qū)的元素—亦稱(chēng)奧氏體穩(wěn)定化元素，主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等，它們使A3點(diǎn)(γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))下降，A4點(diǎn)(γ-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))上升，從而擴(kuò)大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后，可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下，銅川合金鋼板使α相區(qū)消失，稱(chēng)為完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素。另外一些元素(如C、N、Cu等)，雖然擴(kuò)大γ相區(qū)，但不能擴(kuò)大到室溫，故稱(chēng)之為部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素?？s小γ相區(qū)元素——亦稱(chēng)鐵素體穩(wěn)定化元素，主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點(diǎn)上升，A4點(diǎn)下降(鉻除外，鉻含量小于7％時(shí)，A3點(diǎn)下降；大于7％后，A3點(diǎn)迅速上升)，從而縮小γ相區(qū)存在的范圍，使鐵素體穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大。銅川合金鋼板按其作用不同可分為完全封閉γ相區(qū)的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區(qū)的元素(如B、Nb、Zr等)。2.形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小，可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類(lèi)。常見(jiàn)非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見(jiàn)碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩(wěn)定性程度由弱到強(qiáng)的次序排列)，它們?cè)阡撝幸徊糠止倘苡诨w相中，一部分形成合金滲碳體，含量高時(shí)可形成新的合金碳化合物。

12Cr2MoWVTiB

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，對(duì)材料提出了更高的要求，銅川鋼板如更高的強(qiáng)度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學(xué)性能的要求，碳鋼已不能完全滿(mǎn)足要求。碳鋼的不足：(1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬的淬透直徑只有10mm-20mm。(2) 強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43 遠(yuǎn)低于合金鋼。(3) 回火穩(wěn)定性差。由于回火穩(wěn)定性差，銅川鋼板碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí)，為了保證較高的強(qiáng)度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時(shí)強(qiáng)度又偏低，所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。(4) 不能滿(mǎn)足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿(mǎn)足特殊使用性能的需求。

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