合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、*、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當(dāng)條件下,就能形成各自的碳化物,當(dāng)缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態(tài)進入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態(tài)進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、*、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。
鋼加熱時的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過程。整個過程都和碳的擴散有關(guān)。合金元素中,非碳化物形成元素如鎳、*等,降低碳在奧氏體中的激活能,增加奧氏形成的速度;而強碳化物形成元素如釩、鈦、鎢等,強烈妨礙碳在鋼中的擴散,顯著減慢奧氏體化的過程。鋼冷卻時的相變是指過冷奧氏體的分解,包括珠光體轉(zhuǎn)變(共析分解)、貝氏體相變及馬氏體相變。由于鋼中大都存在幾種合金元素的相互作用,致使對鋼冷卻時相變的影響也復(fù)雜得多。不形成碳化物的(如硅、磷、鎳、銅)和少量的碳化物形成元素,對奧氏體到向珠光體的轉(zhuǎn)變和向貝氏體的轉(zhuǎn)變的影響差異不大,因而使轉(zhuǎn)變曲線向右推移。