目前常用的合金元素主要有以下几种:
⑴Cr元素:Cr在钢中主要根据含量不同分别形成合金渗碳体或碳化物,可以阻碍C原子扩散,使材料具有很好的奥氏体稳定性。同时由于Cr元素的溶入,使C曲线向右发生移动,降低了钢的临界冷却速度,提高了淬透性,使钢的强度和韧性得到提升。但这也间接的增加了钢的回火脆性,尤其在高Cr钢中比较明显。
⑵Mo元素:Mo在钢中既可以与C形成化合物,也可以溶于铁素体和奥氏体中形成固溶体。Mo也是使C曲线右移元素之一,通过Mo的溶入降低了钢的临界冷却速度,提高了淬透性,其作用介于Mn与Cr之间。Mo有很好的固溶作用,可以提高材料的硬度和强度,同时作为单一元素溶入时,Mo可以增加钢的回火脆性,但与Cr和Mn等元素共存时,却又可以YZ其它元素带来的回火脆性。
⑶V元素:V是强碳化物形成元素,与C有很强的结合力,其碳化物硬度高,分散均匀,有很好的耐磨性。同时在转变中可以细化马氏体晶粒,降低有害元素P带来的冷脆性。在实际应用中为了保持良好的加工性能。
⑷Mn元素:Mn元素是弱碳化物形成元素,在钢中主要溶于铁素体,只有少部分与C形成合金渗碳体。主要作用是具有很好的固溶强化效果,并可以在冷却转变中使C曲线向右偏移,降低了钢的临界冷却速度,提高了淬透性,增强钢的强度、塑性和热加工性能。同时Mn可以与有害元素S形成MnS,降低产生热裂的危险。金华洲模具钢提醒要注意随着Mn含量的增加也会降低材料的抗腐蚀能力和焊接性能,所以Mn的含量应该控制在一定范围之内。
⑸Si元素:Si元素在钢中主要以固溶体的形态溶于铁素体或奥氏体中,其固溶效果类似于Mn,可以有效提高钢的强度和塑性。但不同点在于Si元素不与C形成化合物,在一定温度下有强烈促进石墨化作用,尤其在中碳钢和高碳钢中比较明显。