鉻是中強(qiáng)碳化物形成元素,鋼中的鉻一部分置換鐵形成合金滲碳體,提高其穩(wěn)定性;一部分溶入鐵素體中,產(chǎn)生固溶強(qiáng)化,提高鐵素體的強(qiáng)度和硬度。含量低時(shí)可能形成鉻的合金滲碳體(Fe、Cr)3C,而隨鉻含量的增加,鋼中的碳化物逐步變?yōu)镃r23C6和Cr7C3。由于鉻在奧氏體中的擴(kuò)散速度比較小,加之阻礙碳的擴(kuò)散,因而可提高奧氏體的穩(wěn)定性,使C曲線右移,降低臨界冷卻速度,提高淬透性。鉻也因降低相變溫度,從而可使碳化物在較低溫度析出,使組織和碳化物細(xì)化。在鉻含量較高的合金鋼中鉻有使碳化物分散孤立分布的趨勢(shì)。鉻也明顯地提高鋼的強(qiáng)度,在相同的強(qiáng)度硬度條件下,鉻鋼有比碳鋼高的塑性。鉻在鋼中有使殘留奧氏體增加的趨勢(shì)。高速鋼中鉻合金化的理論和實(shí)踐已經(jīng)證明,鉻含量超過一定量后淬火鋼中殘留奧氏體數(shù)量大幅度增加。含鉻的合金結(jié)構(gòu)鋼也有回火脆性傾向。
鉻在滲碳鋼中有強(qiáng)烈提高滲碳層含碳量的作用,當(dāng)鋼中含鉻量達(dá)到1.5%時(shí),滲碳層表層含碳量達(dá)到最大值;同時(shí)鉻還提高滲碳鋼的淬透性,在滲碳鋼中鉻含量一般小于2%。在調(diào)質(zhì)鋼中鉻是提高淬透性的主要元素,可細(xì)化晶粒,提高回火抗力,但也增加第二類回火脆性的敏感性,因此在調(diào)質(zhì)鋼中鉻的含量一般為1%~2%。
鉻在高溫軸承鋼中的含量一般在4%左右,Cr23C6型碳化物在淬火時(shí)幾乎全部溶解并固溶于基體中,起到了減小淬火變形、細(xì)化晶粒及提高韌性作用。鉻是冷作模具鋼的基本元素,在低合金冷作模具鋼中含鉻0.5%~1.5%,高強(qiáng)韌性鋼中含鉻4%~5%,高耐磨微變形鋼中含鉻6%~12%。