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Ti元素对钢的组织与性能的影响

时间:2019-06-20? 来源:青岛丰东热处理 ?作者:青岛丰东热处理 点击:
对钢的显微组织及热处理的作用
1)钛和氮、氧、碳都有极强的亲和力,是一种良好的脱氧去气剂和固定氮和碳的有效元素;
2)钛和碳的化合物结合力极强,稳定性高,只有加热到1000℃以上才会缓慢溶入铁的固溶体中。TiC微粒有阻止钢晶粒长大粗化的作用,使粗化温度提高至1000℃以上;
3)钛是强铁素体形成元素之一,使奥氏体相区缩小,强烈提高A1、A3;固溶态的钛提高钢的淬透性,而以TiC微粒存在时则降低钢的淬透性;
4)当钛含量达到一定值时,由于钛铁化合物的弥散析出,可产生沉淀硬化作用。
对钢的力学性能的作用
1)当钛以固溶态存在于铁素体之中时,其强化作用高于Al、Mn、Ni、Mo等,次于Be、P、Cu、Si;
2)钛对钢力学性能的影响取决于其存在形态和Ti与C质量比以及热处理制度。微量的钛使屈服强度有所提高,但当Ti与C质量比超过4时,其强度和韧性急剧下降。过高的加热温度(>1000℃)进行正火或淬火,虽可使强度提高50%,但剧烈降低塑性及韧性;
3)钛对钢的韧性,特别是低温冲击韧性少有改善作用;
4)钛能改善碳素钢和合金钢额热强性,提高其持久强度和蠕变抗力。
对钢的物理、化学及工艺性能的作用
1)提高钢在高温、高压氢气中的稳定性;
2)提高不锈耐酸钢的耐蚀性,特别是对晶间腐蚀的抗力,原因是防止铬碳化物在晶界析出而导致的贫铬;
3)低碳钢中,当Ti与C质量比达到4.5以上时,由于氧、氮、碳全部被固定,具有很好的应力腐蚀和碱脆抗力;
4)在铬的质量分数为4%~6%的钢中加入钛,能提高再高温时的抗氧化性;
5)钢中加入钛可促进淡化层的形成和较迅速获得所需的表面硬度,成为“快速氮化钢”;
6)改善低碳锰钢和高合金不锈钢的焊接性。
在钢中的作用
1)钛的质量分数超过0.025%时,可作为合金元素考虑;
2)钛作为合金元素在普通低合金钢、合金结构钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢、永磁钢、永磁合金及铸钢中均已得到应用;
3)钛越来越多地被应用于各种先进材料,称为重要的战略物质。

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