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合金元素在鋼中的作用除冶煉過程的需要之外，為了一定的目的而故意加入鋼中的元素稱為合金元素．常用的合金元素有：硅、錳、硼、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鋁等．本節著重從原理方面討論這些元素在鋼中的主要作用．一、合金元素對臨界點的影響鋼的臨界點位置是制定熱處理工藝及其他熱加工工藝的重要依據，因此，了解合金元素對鋼的臨界點的影響是有重要意義的．合金元素含量較高時，由于臨界點位置發生顯著變化，還會使大口徑厚壁管的組織及性能發生明顯的變化．例如：高錳鋼、鉻鎳不銹鋼在使用狀態下具有奧氏體組織．因此，通過了解合金元素對臨界點的影響來掌握某些高合金鋼的組織特征也是很重要的．這個問題最好用狀態圖來討論．為了使問題簡化，不直接引用“鐵一碳一合金元素”三元狀態圖，而先從“鐵一合金元素”二元狀態圖講起，然后再結合“鐵一碳”狀態圖討論三元系的情況．

合金元素與鐵的二元狀態圖鋼中各種合金元素與鐵的二元狀態圖可分為如下兩大類．(1)擴大y相區的狀態圖  鐵錳狀態圖可作為這一類狀態圖的典型．表示了+鐵錳狀態圖的左半部分。可以看出，加入錳使鐵的A3點急劇下降，從910℃一直降到室溫。A4點則隨著錳量的增加而逐步上升，狄1390℃升到上504℃（包晶轉變濕度）。顯然，加入錳使y相區的溫度范圍擴大了，我f『把這種使y相區的溫度范圍擴大的元素稱為擴大y相區的元素．

從鐵一錳狀態圖可看出，當含錳量足夠高時，y相區可以擴展到室溫，這時合金在室溫下具有y相（奧氏體）組織，生產中使用的高錳奧氏體大口徑厚壁管，就是利用這個原理配制的，與錳類似的合金元素還有鎳和鈷．這三種元素不僅使y相區擴大，而且在y相中鐵與合金元素能完全互溶。但是，必須指出，鈷的加入量必須達到45%以上，才使A點急劇下降，而在此以前A3點反而略有上升，因此，在實用范圍內，鉆反而是提高A3點的元素。有的合金元素雖然擴大y相區，但在y相中不能與鐵完全互溶。形成這類狀態圖的元素主要有碳、氮和銅．圖20-l(b)為鐵一銅狀態圖。這些元素加入鐵中，同樣使A3點下降，使A4點上開，但這些元素在y相中的溶解度是有限的，因此單獨加入這種元素只能使A3點下降到一定限度，如單獨加入銅只能使A3點降低到835℃。http://www.feiyu123.cn/