Cr铬元素对钢材性能的影响

1、Cr 铬元素对钢材性能的影响Cr 铬元素对钢材具有许多有价值的性能：高硬度、高强度、 屈服点、高的耐磨性而对塑性、韧性影响又不大，高的抗氧化性，耐 蚀性，还能提高电阻和导磁率等等。增加钢的淬透性（经淬火回火后具有较好的综合力学性能）提高钢的耐磨性有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变 脆增加钢的热强性提高碳素钢轧制状态的强度和硬度， 提高钢的高温机械性能降低伸长率和断面收缩率 不易脱碳（含铬的弹簧钢热处理）良好的回火稳定性提高合金的抗氧化性、电阻和强度（电热合金中）增加基体组织的珠光体含量， 提高灰铁铸件的强度 （一般含 量控制在 0.3%一下）会形成安定而硬的碳化物增进钢的硬化

2、能和渗碳作用。使钢在高温畤仍具高强度。增高钢之淬火温度。阻止石墨化铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。过高的铬含量会使铸件脆性增加，收缩量增大。在球铁中强 烈反球化。显著提高钢的脆性转变温度铬能促进钢的回火脆性。（1）铬是合金钢的元素Cr 加入钢中能显著改善钢的抗氧化作用，增加钢的抗腐蚀能 力。铬能显著增加钢的淬透性，但也能增加钢的回火脆性倾向。铬含 量较高的钢，淬火后在400500C回火时，也会发生二次硬化现象。 但应该指出， 这种二次硬化作用是由于大量残余奥氏体在回火后冷却 时的转变或分解而造成的。（2）铬对力学性能的影响铬加入纯铁和钢中，

3、在一定含铬量时都能提高强度和硬度。 如 在铁铬合金中， 随铬含量的增加， 合金的抗拉强度和硬度也显著地上 升。铬含量在10%以内时，断面收缩率（）和伸长率（3）也略有 提高；铬含量超10%断面收缩率（）和伸长率（3）则显著下降； 至铬含量达到 55%时，它们的值便近于零。在铁铬合金中，当铬含量在 26%以内时，合金的冲击韧性随铬 含量的增加而上升；但超过 26%冲击韧性（a k）则急剧下降。这种 冲击韧性的下降，是合金变得脆而硬所引起的。（3）铬对化学性能的影响铬是具有钝化倾向的元素。 因此一定成分的铬加入钢中， 就会 使钢具有抗腐蚀性和抗氧化性的能力。 不锈钢能抗腐蚀， 其主要原因 是当受某

4、种介质侵蚀时， 在钢件表面形成了一层氧化膜。 这层薄膜叫 做钝化膜。钝化膜在有利的条件下它是致密的、不被溶解的，而且当 它被破坏时，还能自行恢复。(4) 铬在钢中的应用 铬能使钢的性能在很多方面得到改善和提高， 所以应用十分广 泛。 在调质结构钢中， 铬的主要作用是提高钢的淬透性， 使钢经 过淬火回火处理后具有较好的综合力学性能， 也就是说， 在一定的强 度水平的情况下，有较好的塑性和韧性。 在弹簧钢中如 50CrV 钢是一种高级优质弹簧钢， 它在一般强 度水平下具有较高的韧性， 在热处理时不易脱碳， 且无石墨化和晶粒 长大粗化倾向。 在轴承钢中由于铬的特殊碳化物比较耐磨， 且含铬钢淬硬后 经

5、研磨加工，容易获得较好的表面光洁度。 所以轴承钢多采用含铬钢。 在工具钢和高速钢中铬能提高钢的耐磨性， 所以过去在合金 工具钢中一般都含有铬。常用铬含量为5%-12%勺高碳铬钢，如Cr12, Cr12MoV等钢。铬勺有益作用：1) Cr 是中等碳化物形成元素，在所有各种碳化物中，铬碳化 物是最细小勺一种， 它可均匀地分布在钢体积中， 所以具有高勺强度、 硬度、屈服点和高的耐磨性。由于它能使组织细化而又均分布，所以 塑性、韧性也好，这对工具钢尤有价值。2) Cr 的碳化物也较难溶解，在短时间加热下有阻碍晶粒长大 作用，长时间渗碳还会粗晶。所以可减小过热敏感效应。3) Cr 可使 A 体分解速度减

6、缓，降低淬火时的临界冷却速度， 因而有助于M体形成和提高M体的稳定性，所以Cr钢均有优良的淬 透性，且淬火变形较小。注意：Cr是铁素体形成元素，缩小丫区， 所以在没A体化元素存在时，高Cr钢呈铁素体组织。4) Cr与W或Mo结合，能使淬火钢中残余奥氏体增加，而有 助于获得需要粉碎程度的碳化物相。5) Cr能大大提高结构钢的强度和塑性，这种影响在Cr与Ni 结合的钢中尤其显著。如12CrNi3N等。6) Cr 12%寸，有好的耐蚀性，再加89%勺Ni,耐蚀性更会 大大提高。 Cr 提高耐蚀能力的作用随含碳量增加而会有所降低，因为Cr与C结合后不起作用。7) Cr 2530%寸,有好抗氧化性。如

7、Cr=2728%卩可作1300C 的热电偶温度计的防护罩，当 Cr与Si、Al结合时，甚至Cr相当少 而抗氧化性也很高。如Cr610%+SiA3蹴有高的耐热性和抗氧性。8) Cr、Al 结合(1Cr17AL5 Cr13AL4等)及 Cr、Ni 结合(如 Cr15Ni60、 Cr20Ni80 等)均有很高的电阻。9) Cr 能提高钢的矫顽力和阻止钢的组织时效，所以 Cr 钢用于制造永久磁铁。10）Cr 价较低。11）因为 Cr 可形成稳定的碳化物，减缓碳的扩散和生成紧固 的氧化皮膜，所以可降低脱碳作用。12）含 Cr2.5%的多元素合金钢。（18Cr3MoWVA20Cr3MoWVA 等）是良好的抗氢蚀钢。含Crv0.08%这是石墨钢的要求，所以 Cr是阻止石墨化的一 种元素。含Cr 12%氐合金高强度钢（一般 Mn钢和SiMn钢）含Cr=0.51.65%作轴承钢（8 1% 其合金含量低，价 廉，而又具有高强度、高耐磨性、良好的耐疲劳性和淬透性，且热处 理也简便。含Cr=310%勺钢一一C