【摘要】：加入钢中的非碳化物形成元素及过剩的碳化物形成元素都将溶于铁素体，形成合金铁素体，起固溶强化作用。图8-1和图8-2为几种合金元素对铁素体韧性和硬度的影响。当碳化物形成元素超过一定量后，将形成这些元素自己的碳化物，如Cr7C3，Cr23C6等和稳定性更高的间隙相，如MoC、WC、W2C、VC、TiC等。碳化物是钢中的重要组成相之一，其类型、数量、大小、形态及分布对钢的性能有着重要的影响。
8.1.1 合金元素对钢中基本相的影响
铁素体和渗碳体是碳钢中的两个基本相，合金元素进入钢中将对这两个基本相的成分、结构和性能产生影响。
1．溶于铁素体，起固溶强化作用
加入钢中的非碳化物形成元素及过剩的碳化物形成元素都将溶于铁素体，形成合金铁素体，起固溶强化作用。图8-1和图8-2为几种合金元素对铁素体韧性和硬度的影响。从图中可以看出，Si、Mn的固溶强化效果最显著，但当其含量超过一定值后，铁素体的韧性将急剧下降。而Cr、Ni在适当的含量范围内不但能提高铁素体的硬度，而且还能提高其韧性。因此，为了获得良好的强化效果，钢中的各种元素含量都有一定的限度。
2．形成碳化物
加入到钢中的合金元素，除溶入铁素体外，还能进入渗碳体中，形成合金渗碳体，如Cr进入渗碳体形成（Fe、Cr）3C。当碳化物形成元素超过一定量后，将形成这些元素自己的碳化物，如Cr7C3，Cr23C6等和稳定性更高的间隙相，如MoC、WC、W2C、VC、TiC等。这些碳化物具有高熔点、高耐磨性、高硬度、高稳定性和不易分解等特点。碳化物是钢中的重要组成相之一，其类型、数量、大小、形态及分布对钢的性能有着重要的影响。如当钢中存在着弥散分布的特殊碳化物时，将显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，而不降低其韧度，这对提高工具钢的使用性能是十分有利的。
图8-1 合金元素对铁素体冲击韧性的影响
图8-2 合金元素对铁素体硬度的影响
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