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镍铬锰等元素对钢铁性能的影响

ni（镍）

镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。

一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达‐100℃以下，当ni量增高时，约4～5%，其变脆温度竞可降至‐180℃。所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。含ni=3.5%，无cr钢可空淬，含ni=8%的cr钢在很小冷速下也可转变为m体。

ni的晶格常数与γ‐铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。一般大断面的厚重件都用加ni钢。当它同cr、w或cr、mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。（ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。σ、αk高）

在不锈钢中用ni，是为了使钢具有均匀的a体组织，以改善耐蚀性。有ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保持细晶粒组织。

cr（铬）
能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。

铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。

铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。

含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。

mn（锰）

mn能提高钢材强度：由于mn价格相对便宜，且能与fe无限固溶，在提高钢材强度的同时，对塑性的影响相对较小。因此，锰被广泛用于钢中的强化元素。可以说，基本上所有碳钢中，都含有mn。我们常见的冲压软钢，双相钢(dp钢)，相变诱导塑性钢(tr钢)，马氏体钢(ms钢)，都含有锰元素。一般，软钢中的mn含量不会超过0.5%；高强钢中的mn含量会随着强度级别的升高而升高，例如马氏体钢，锰含量可高达3%。

mn提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能：比较典型的例子是40mn和40号钢。

mn能消除s（硫）的影响：mn在钢铁冶炼中可与s形成高熔点的mns，进而消弱和消除s的不良影响。

但是，mn的含量也是一把双刃剑。mn含量并不是越高越好。锰含量的增高，会降低钢的塑性以及焊接性能。

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