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合金元素的作用

　　目前，新型的低合金高強(qiáng)度鋼以低碳(≤0.1%)和低硫(≤0.015%)為主要特征。常用的合金元素按其在鋼的強(qiáng)化機(jī)制中的作用可分為：固溶強(qiáng)化元素(Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等)；細(xì)化晶粒元素(Al、Nb、V、Ti、N等);沉淀硬化元素(Nb、V、Ti等)以及相變強(qiáng)化元素(Mn、Si、Mo等)（見金屬的強(qiáng)化）。

　　C 在鋼中形成珠光體或彌散析出的合金碳化物,使鋼得到強(qiáng)化。在微合金鋼中為形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要0.01～0.02%；所以降碳是這類鋼發(fā)展的必然趨勢(shì)，從而可大大改善鋼的韌性和焊接性能。

　　Mn 高的Mn/C比對(duì)提高鋼的屈服強(qiáng)度和沖擊韌性有好處。錳能降低γ→α 轉(zhuǎn)變溫度；有利于針狀鐵素體的形核；在加熱過程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，從而增加了鐵素體中碳化物的彌散析出量。此外,由于高錳導(dǎo)致鋼的應(yīng)力/應(yīng)變特性的變化,可以抵銷鮑欣格效應(yīng)的強(qiáng)度損失。

　　Si 多數(shù)低合金高強(qiáng)度鋼不用硅合金化，但在熱軋鐵素體-馬氏體多相鋼中，硅是不可缺少的添加元素。

　　Mo 含鉬鋼（～0.15%Mo）有較高的強(qiáng)度，比傳統(tǒng)的鐵素體－珠光體鋼又有較高的韌性。鉬對(duì)鋼在冷卻過程中珠光體轉(zhuǎn)變有抑制作用。在針狀鐵素體鋼和超低碳貝氏體鋼中的含鉬量一般在0.2～0.4%。

　　Nb、V、Ti 在低碳的錳鋼或低碳的錳-鉬鋼中添加0.05～0.15% Nb(或V、Ti)，有明顯的晶粒細(xì)化和沉淀硬化作用。鈦在鋼中形成硫化物，改善沖擊吸收功的各向異性和冷成型性。

　　稀土元素(RE) 微量(0.001%左右)稀土金屬,不影響鋼的強(qiáng)度。其主要作用是脫硫，它又是有效的硫化物形態(tài)控制元素，減小韌性的各向異性，防止鋼的層狀撕裂。

　　其他元素Ni、Cr、Cu等，在微合金鋼中固溶硬化并不十分有效，在非調(diào)質(zhì)鋼中一般控制在較低的含量范圍。

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