鋼中のアルミニウムの影響

I.鋼の微細構造と熱処理に及ぼすアルミニウムの影響

(1)アルミニウムは酸素および窒素と強い親和性を持ち、製鋼における脱酸素窒素の決定要因です。

(2)アルミニウムは、鋼のオーステナイト相域を著しく減少させます。

(3)アルミニウムと炭素の間の親和性は小さく、一般に鋼には炭化アルミニウムはありません。 アルミニウムは炭素の黒鉛化を強力に促進し、クロム、チタン、バナジウム、ニオブを加えることでアルミニウムの黒鉛化を抑制することができます。

(4)アルミニウムは、鋼の固有の結晶粒を微細化し、結晶粒の粗大化の温度を上昇させます。 しかし、鋼中のAlの含有量がある値を超えると、オーステナイト粒が成長して粗大化する傾向があります。

(5)アルミニウムは、鋼のマルテンサイト変態温度を上昇させ、急冷後の残留オーステナイト含有量を低下させます。これは、コバルトを除く他の合金元素とは異なります。


II。 鋼の機械的性質に及ぼすアルミニウムの影響

(1)アルミニウムは、ノッチに対する鋼の感度を低下させ、鋼の時効現象を低減または排除し、特に鋼の延性-脆性遷移温度を低下させ、低温での鋼の靭性を改善します。

(2)アルミニウムは固溶強化効果が高く、高アルミニウム鋼は比強度が高い。 フェライト系Fe-Al合金の高温強度と耐久強度はCr13鋼よりも高いですが、室温での可塑性と靭性は低く、冷間変形処理は困難です。

(3)オーステナイトFe-Al-Mn鋼の総合特性が優れています。


III。 鋼の物理的、化学的および技術的特性に及ぼすアルミニウムの影響

(1)フェロクロム合金にアルミニウムを添加すると、抵抗の温度係数を下げることができ、電熱合金材料として使用できます。

(2)アルミニウムとシリコンは、変圧器鋼の鉄損を減らすのに同様の役割を果たします。

(3)アルミニウム含有量が特定の値に達すると、鋼の表面に不動態化が発生します。これにより、酸の酸化に対して鋼が耐食性になり、硫化水素に対する耐食性が向上します。 アルミニウムは、塩素および塩化物雰囲気での鋼の耐食性に有害です。

(4)窒化後、アルミニウムを含む鋼の表面に窒化アルミニウム層が形成され、硬度、疲労強度、耐摩耗性を向上させることができます。

(5)合金元素としてアルミニウムを添加することにより、鋼の耐酸化性を大幅に改善できます。 鋼の表面をアルミ化またはアルミ化すると、耐酸化性と耐食性が向上し、太陽熱温水器などの製造に使用できます。

(6)アルミニウムは、熱間加工性能、溶接性、切削性能に悪影響を及ぼします。


IV。 スチールへのアルミニウムの適用

(1)アルミニウムは、一般鋼の脱酸素と粒度制御に大きな役割を果たします。

(2)主要な合金元素の1つとして、アルミニウムは、窒化鋼、耐ステンレス鋼、耐熱非皮鋼、電熱合金、硬質および軟磁性合金などの特殊合金で広く使用されています