Cu元素

1、它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显；

2、铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响；
3、合金钢中铜之含量不可以超过1.5%，否则会使钢变脆，此外
a．铜在钢中有抵抗大气腐蚀之性能。低碳钢内含铜1%，其抵抗大气腐蚀性约较不含铜者高出四倍。在不锈钢中加铜 3‐4%，亦有助不锈钢之防蚀作用。
b．可以增加钢的强度，但不宜超过0.2%。
4、含量低时，作用和镍相似，含量较高时，对热变形加工不利，如超过O．30％时，在热变形加工时导致高温铜脆现象，含量高于O．75％时，经固溶处理和时效后可产生时效强化作用。在低碳合金钢中，特别是与磷同时存在，可提高钢的抗大气腐蚀性，2％一3％的铜在不锈钢中可提高对硫酸、磷酸及盐酸等的抗腐蚀性及对应力腐蚀的稳定性
5、铜的有益作用：
1）能提高钢中奥氏体的稳定性，所以可提高可淬性和淬透性，在A体钢中加2～4%Cu，可提高抗酸力。
2）有强化铁素体的作用，在铁素体中加Cu，可提高它在某些还原性介质中的耐蚀性和改善钢的韧性。
3）在低合金钢中加入0.20%左右的Cu，特别当和P联合使用时，可提高钢对大气的抗蚀力，当含Cu量超过0.75%时，可以经过沉淀硬化处理提高钢强度。
4）Cu是一种强烈的石墨化元素，用于炼制石墨钢。（Cu钢的时效硬化是因为Cu在α铁中的溶解度变化很大，在830℃时达3.5%，到20℃则降至0.35%，所以含Cu>0.35%者可促进时效硬化。）

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6、铜的不良影响是：

1）含Cu量较高时将导致钢具热脆性，而使热锻轧加工困难。
2）含Cu过多会使矫顽力和磁滞损失增加，于磁钢不利。
3）“铜脆”——在钢的缺陷一文中指出当Cu>0.2%时，加热过程由于表面发生选择性氧化，使Fe先Cu而发生氧化，而表层Cu含量即相对增加形成一层薄膜，然后向扩散形成含Cu网络，在1030℃即容易锻裂。适量加Ni可生成熔点较高
的Cu‐Ni固溶体，可降低“铜脆”。综合来说，含Cu＜0.7%会溶于α‐Fe中，促使碳不氧化，对磁性无大影响。含Cu=0.5%时，防锈能力可提高15倍；含Cu＞0.7%时将出现不均匀混合物，而使矫顽力和磁滞损失增加，并使铜变脆。

（1）一般合金钢中含铜量：1）硅钢：含Cu=0.2～0.3%

2）轴承钢：含Cu≤0.25%,且Cu+Ni≤0.50%，因为Cu会引起时效硬化而影响轴承精度，Ni会降低淬火层硬度。
3）低合金钢：Cu≤0.2%（对低合金高强度钢，合金元素含量一般地都限制在≯0.2%范畴）。
4）不锈钢：含Cu=2～4%（Cr18Ni9Cu3Ti等）。5）石墨钢：含Cu=0.6%
W元素

1、能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性；

2、钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用；

3、钨能耐高温，而且溶於钢中会与碳形成碳化物称为碳化钨，能提高钢的强度。此外，

a．钨可以提高钢之淬火温度。

b．加强钢之断面组织细微化，抵抗回火软化。
c．可以降低淬火时钢之晶粒生长之趋势。
d．钨钢刀具有红热硬度。
e．可增加钢之保磁性，故可配入钢中而制造永久磁钢。
4、有二次硬化作用，使钢具有红硬性，提高耐磨性，对钢的淬透性、回火稳定性、力学性能及热强性的影响均与钼相似，稍微降低钢的抗氧化性；
5、W的良好作用是：
1）细化晶粒，（其作用比Cr还强，所以可降低钢的过热倾向性，提高强度、韧性和热稳定性。
2）提高M体稳定性，大大提高淬透性，18CrNiWN任何冷却速度都能完全淬透，得M体，用W18%与Cr4%配合，M体稳定性可达600℃，保持红硬性。
3）阻止回火脆性发展，所以可提高强度同时不降低塑性，提高韧性。
4）提高淬火钢的矫顽磁力，阻止钢的组织时效。
5）其碳化物极其稳定，高温也难溶进固溶体，所以可作高速工具钢。
6）W钢一般硬度、耐磨性较好，热处理变形小，不易淬裂，回火稳定性也较好。
7）W因能提高A体的稳定性，而用于阀门钢中，缩小γ区，同Cr。
8）可提高珠光体耐热钢的热强性，提高再结晶温度。
9）在高合金Cr、Ni钢中加入2～4%W便可提高钢的屈服点，疲劳强度和热稳定性，并因为形成碳化物而减小晶向腐蚀倾向（Fe3W2和Fe2W都是极稳定的化合物，高度弥散，所以可提高强度、热稳定性。
W元素
6、W的不良影响：
1）增加脱碳（碳化物稳定）阻止石墨化。
2）W是强碳化物元素，应防止碳化物不均影响性能而成废品（可增加镦拔数及正火处理纠正）。
3）含W＞9%时硬度显著提高，而δ、ψ显著降低。
4）W使钢导热率降低，含W＞10%其导热率只有纯铁的0.7倍。
5）含W增加，可锻温度范围降低。
7、一般合金钢中的W的含量：
合金结构钢：W=0.3～1.0% （例20Cr3MoWVA、18Cr3MoWVA等）耐热不起皮钢：W=0.3～3.2% （上二种为抗氢钢亦属此类，又如Cr15Ni36W3Ti等）合金工具钢：W=1～18%（CrWMn、W、W2、3Cr2W8V、P9、P18等）向钢中加入多于20～22%的W，是不合适的。所以超过此值W对钢的性能的改善并没更好的作用，所以多加是不经济的。一般提到的降低回火脆性的方法有如下几种：
1）在钢中加入0.3～1.0%的Mo或1～1.5%的W。
2）回火时采用快速冷却，用水冷或油冷。
3）提高回火温度，此法因为使性能（强度）下降，得不到充分发挥，所以少用。
4）延长回火时间，或增加重复高温回火的次数。
5）降低淬火温度，或采用二次淬火①AC3以上正常淬火②AC1～AC3之间不完全淬火以消除回火脆性。
6）在钢中加入V（约是钼含量%+0.1%可等效），以提高钢的回火稳定性，抑制回火脆性，不过此作用甚微。
7）采用形变热处理，即加热至AC3以上进行形变（变形度15～20%最佳）后立即淬火回火，韧性提高3倍。
8）高速度（1000℃/秒）加热和冷却，最后二种方法因为生产上很难实现而未被采用。
注：常说的回火脆性是第二类回火脆性（即450～570℃可650～700℃出现的），而第一类回火脆性（250～400℃），所有钢都不可避免的存在，而可用重复回火即能消除，故多不再讨论。