鉄と炭素以外に他の合金元素を加えた鋼を合金鋼と呼びます。通常の炭素鋼に1種以上の合金元素を適量添加した鉄と炭素の合金。添加元素と適切な加工技術により、高強度、高靱性、耐摩耗性、耐食性、耐低温性、耐高温性、非磁性などの特殊な特性が得られます。
合金鋼の主な合金元素は、シリコン、マンガン、クロム、ニッケル、モリブデン、タングステン、バナジウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム、コバルト、アルミニウム、銅、ホウ素、希土類などです。
中でもバナジウム、チタン、ニオブ、ジルコニウムなどは鋼中の強力な炭化物形成元素です。十分な炭素がある限り、適切な条件下で独自の炭化物を形成できます。炭素が不足している場合、または高温条件下では、炭素は原子状態で固溶体に入ります。マンガン、クロム、タングステン、モリブデンは炭化物形成元素であり、その一部は原子状態で固溶体に入り、他の部分は置換合金セメンタイトを形成します。アルミニウム、銅、ニッケル、コバルト、シリコンなどは炭化物を形成しない元素であり、一般に原子状態で固溶体中に存在します。
鋼の熱処理に対する合金元素の影響
1. オーステナイト化への影響 - ほとんどの合金元素 (ニッケルとコバルトを除く) は、オーステナイト化プロセスを遅らせます。そのため、熱処理の際には炭素鋼よりも高い加熱温度と長い保持時間が必要となります。・炭化物は分解しにくいです。
2. オーステナイト粒径への影響 - ほとんどの合金元素は、オーステナイト粒の成長を妨げる効果があります。しかし、マンガンとホウ素はその逆で、オーステナイト粒子の成長を促進する可能性があります。したがって、マンガン鋼を除いて、合金鋼は加熱しても過熱しにくいです。これは、焼入れ後に微細なマルテンサイトを得るのに役立ちます。また、加熱温度を適切に上げて、より多くの合金元素をオーステナイトに溶解させ、焼入れ性を高め、鋼の機械的特性を向上させることも役立ちます。
3. オーステナイトの変態に対する合金元素の影響 - コバルトを除くすべての合金元素は、C 曲線を右にシフトさせ、鋼の臨界冷却速度を低下させ、鋼の焼入性を向上させます。一部の合金元素も形状を変化させます。
合金シームレスパイプ
