過(guò)去半個(gè)世紀(jì)中,灰鑄鐵的熔煉和孕育處理有了很大的進(jìn)展,對(duì)于鑄鐵的合金化、生核和凝固以及固態(tài)的相變都作了不少研究。在材料科學(xué)日新月異的今天,灰鑄鐵仍能作為一種結(jié)構(gòu)材料而具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)能力,是與這些研究工作分不開的。目前,許多重要的機(jī)器零件,如機(jī)床床身、內(nèi)燃機(jī)缸體、缸蓋、殼體、歧管、壓縮機(jī)缸體和液壓閥等,都是用灰鑄鐵制成的。當(dāng)然,對(duì)灰鑄鐵性能的要求也越來(lái)越高了。既要保證強(qiáng)度高,又要有良好的加工性能和厚、薄截面組織的一致性;還要求鑄鐵的剛度高(彈性模量大),鑄件的尺寸穩(wěn)定。
生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵件,進(jìn)行有效的孕育處理,是至關(guān)重要的,但是,正確地確定化學(xué)成分,必要時(shí)配加少量合金元素,也是不可忽視的條件。如處理得當(dāng),選定化學(xué)成分和孕育處理可以有相輔相成的疊加效果。
這里,我們要扼要地討論有關(guān)控制灰鑄鐵化學(xué)成分的一些問(wèn)題,將不涉及孕育處理。
一.灰鑄鐵的組織和合金元素的影響
灰鑄鐵的強(qiáng)度和綜合質(zhì)量,決定于其最終的顯微組織,生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵件,控制其顯微組織的目標(biāo),大致有以下幾方面:
◆ 有較多的初生奧氏體枝狀晶;
◆ 無(wú)游離滲碳體和晶間滲碳體;
◆ 石墨細(xì)小而且是A型;
◆ 基體組織95%以上為珠光體,游離鐵素體不多于5%;
◆ 珠光體細(xì)小。
上述5項(xiàng)目標(biāo)中,前3項(xiàng)要在鑄鐵凝固過(guò)程中建立,后2項(xiàng)則要通過(guò)控制鑄鐵的固態(tài)轉(zhuǎn)變來(lái)達(dá)成。
1.鑄鐵的凝固過(guò)程
要分析鑄鐵的凝固過(guò)程,不能不回顧一下鐵-碳合金的相圖。鐵-碳合金的相圖是雙重的,有穩(wěn)定的鐵-石墨系和介穩(wěn)定的鐵-滲碳體系。制成高性能的灰鐵件,當(dāng)然不希望出現(xiàn)游離的滲碳體,所以要使鑄鐵按穩(wěn)定的鐵-石墨系凝固。合金元素對(duì)鐵-石墨系和鐵-滲碳體系平衡共晶溫度的影響鐵-石墨系的共晶溫度高于鐵-滲碳體系的共晶溫度,如果共晶成分的鐵水冷卻到鐵-石墨共晶溫度以下,同時(shí)又在鐵-滲碳體的共晶溫度以上,此時(shí),對(duì)鐵-石墨系而言鐵水已經(jīng)有了過(guò)冷度,可以進(jìn)行石墨加奧氏體(γ)的共晶結(jié)晶,對(duì)鐵-滲碳體系而言,則系統(tǒng)的自由能仍較高,設(shè)有進(jìn)行滲碳體加奧氏體共晶結(jié)晶的可能。這樣,得到的是沒有游離滲碳體的灰鑄鐵。
但是,對(duì)于只含碳而不含其他合金元素的鑄鐵,鐵-石墨共晶結(jié)晶溫度與鐵-滲碳體共晶溫度之間的間隔只有6℃,要實(shí)現(xiàn)上述凝固條件,實(shí)際上幾乎是不可能的。在鐵-碳合金中加入硅,可以使鐵-石墨共晶溫度與鐵-滲碳體共晶溫度之間的間隔顯著擴(kuò)大,見。含硅量為2%時(shí),此間隔大于30℃,要制得不含游離滲碳體的鑄鐵,就非常方便了。所以,所有的灰鑄鐵中都含有大量的硅,硅是灰鑄鐵中必不可少的,極為重要的合金元素。正因?yàn)樗械幕诣F中都含有硅,司空見慣,許多人反而不視其為合金元素了。
(1)初生奧氏體析出
灰鑄鐵大都是亞共晶鑄鐵,共凝固過(guò)程從自液相中析出初生奧氏體枝晶開始。即使是共晶成分的鑄鐵,也會(huì)產(chǎn)生一些初生奧氏體,因?yàn)檎T發(fā)共晶反應(yīng)有賴于石墨的生核,石墨生核又需要一定的過(guò)冷度,這就有利于析出初生奧氏體。
共晶反應(yīng)前析出的初生奧氏體枝晶的量愈多,鑄鐵的強(qiáng)度愈高,初生奧氏體枝晶的多少,取決于鑄鐵的化學(xué)成分。碳含量是決定奧氏體枝晶析出量的主要因素,碳含量比共晶碳含量(4.3%)低得愈多,奧氏體枝晶析出量就愈多。大多數(shù)合金元素,都改變鑄鐵的共晶碳含量,從而改變初生奧氏體枝晶的析出量。使鑄鐵共晶碳含量降低的元素,通常稱為石墨化元素;使共晶碳含量提高的元素,稱為滲碳體穩(wěn)定元素。
硅和磷是作用強(qiáng)的、降低鑄鐵共晶碳含量的元素,灰鑄鐵中含有硅和磷時(shí),其共晶碳含量見下式:
共晶碳含量(%)= 4.3%-1/3(%Si+%P)
一些常用合金元素的影響見表1。硫降低共晶碳含量的作用大于硅和磷,其在灰鑄鐵中作用的機(jī)制比較復(fù)雜,以后會(huì)較詳細(xì)地談到。鋁降低共晶碳含量的作用也很強(qiáng),但鋁主要用于高鋁耐熱鑄鐵,一般灰鑄鐵中都不含鋁。
如果灰鑄鐵的含碳量不變,加入降低共晶碳含量的合金元素,就會(huì)使鑄鐵的碳當(dāng)量增高,從而會(huì)使初生奧氏體枝晶的析出量較少,共晶凝固的液相較多。
如果保持灰鑄鐵的碳當(dāng)量不變,適當(dāng)?shù)靥岣吆枇?,降低含碳量(即采用較高的硅碳比),卻可以稍稍增加奧氏體枝晶量,同時(shí)減少石墨析出量。這樣,就可以相應(yīng)提高鑄鐵的強(qiáng)度和彈性模量。
(2)共晶凝固
隨著初生奧氏體枝晶的析出,剩余液相中的碳當(dāng)量不斷提高,到其值達(dá)到4.3%時(shí),即發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。
共晶凝固從石墨生核開始。液相中微細(xì)的未熔石墨顆粒和高熔點(diǎn)的非金屬夾雜物都可以是石墨結(jié)晶的核心。石墨晶核形成后,很快就生長(zhǎng)成片狀分枝,鄰近石墨的液相中碳含量減少,促使奧氏體在石墨之間析出。奧氏體析出,又使鄰近的液相富碳,促進(jìn)石墨繼續(xù)生長(zhǎng)。這樣相互促進(jìn),并向周圍液相不斷生長(zhǎng)的奧氏體-石墨共生晶粒,我們稱之為共晶團(tuán)。液相中很多這樣的共晶團(tuán),各自徑向長(zhǎng)大,結(jié)晶前沿大致接近于球形。每一個(gè)共晶團(tuán)中的石墨片又都是相互連接的。
共晶凝固終了時(shí),各共晶團(tuán)相互間、共晶團(tuán)與初生奧氏體枝晶。間互相接觸。共晶團(tuán)晶界上常聚集有較多的夾雜物,一些元素,(如磷、硫)與鐵、碳組成的低熔點(diǎn)共晶體也可能析出于共晶團(tuán)之間。有時(shí),由于合金元素的偏析,還可能導(dǎo)致在共晶團(tuán)之間析出滲碳體,這種滲碳體稱之間晶間滲碳體。
石墨片的形態(tài)和尺寸,主要決定于凝固溫度,冷卻速率和液相中生核的情況。比較理想的石墨組織是散亂分布的、長(zhǎng)度相近的石墨片(即A型石墨)。如鐵水中生核狀況良好,在略低于平衡共晶溫度的適當(dāng)過(guò)冷度下發(fā)生共晶反應(yīng),就可得到A型石墨。如果鐵水中的生核條件不好,在比平衡溫度低得多的溫度下(過(guò)冷度大)凝固,則石墨片的長(zhǎng)大速率和分枝速率都很高,則得到分布于枝晶間的細(xì)小石墨片,通常稱之為過(guò)冷石墨(D型石墨)。除在特殊條件下使用的鑄鐵件外,一般不希望產(chǎn)生這種石墨組織。
增加共晶團(tuán)數(shù)量(即共晶團(tuán)尺寸減少),可使鑄鐵的強(qiáng)度較高,所以也是制造高牌號(hào)鑄鐵的目標(biāo)。孕育處理是增加共晶團(tuán)數(shù)的有效方法,但是,許多研究工作表明,一些偏析于液相并使固相線溫度降低的合金元素,會(huì)阻礙共晶團(tuán)的長(zhǎng)大,從而使鑄鐵的共晶團(tuán)數(shù)增加?,F(xiàn)已知道,鑄鐵中加入鉬、釩、鉻、磷和鉍,都可使共晶團(tuán)數(shù)增加。
2.對(duì)灰鑄鐵凝固過(guò)程的分析
對(duì)于研究鑄鐵的凝固過(guò)程,冷卻曲線是很有價(jià)值的。分析冷卻曲線的特點(diǎn),就可以預(yù)測(cè)鑄鐵的組織和性能。亞共晶灰鑄鐵的典型凝固冷卻曲線鐵水冷卻到液相線以下,即有初生奧氏體枝狀晶析出,冷卻曲線上出現(xiàn)一個(gè)小平臺(tái)。此后,冷卻到鐵-石墨共晶溫度以下,到達(dá)一定的過(guò)冷度,就發(fā)生共晶反應(yīng),即先有石墨生核,然后以此為基礎(chǔ)長(zhǎng)成共晶團(tuán)。共晶反應(yīng)釋放的熔化熱,又使過(guò)冷的液相溫度回升,通常稱之為“再輝”。最后,由于不斷經(jīng)鑄型散熱,系統(tǒng)的溫度下降,在鐵-滲碳體共晶溫度以上凝固終了。在此種條件下,鑄鐵中石墨為A型,無(wú)游離滲碳體。
一些我們不希望其出現(xiàn)的組織及其產(chǎn)生的條件如下:
(1)過(guò)冷石墨
如果鐵水冷到鐵-石墨共晶溫度以下,而石墨生核的條件不好,推遲了共晶團(tuán)的形成和長(zhǎng)大,產(chǎn)生較大的過(guò)冷度,石墨就細(xì)小,成為B型及至D型。如果共晶反應(yīng)的起始和終了都在鐵-滲碳體共晶溫度以上,則鑄鐵中仍不存在游離滲碳體,只是石墨的形態(tài)為過(guò)冷石墨,(2)麻口組織鑄鐵中的碳,一部分以滲碳體的形態(tài)存在,一部分為石墨,斷口上可見白色部分和灰色部分?jǐn)v雜相間,通常稱為麻石組織。有時(shí)也出現(xiàn)在外圍白口和中心灰口之間的過(guò)渡部位。
如鑄件的冷卻速率很高,鐵水很快就冷到鐵-滲碳體共晶溫度以下,在薄壁處和角上就會(huì)有滲碳體和奧氏體析出。同時(shí),石墨也能生核并長(zhǎng)大。發(fā)生兩種共晶反應(yīng)所釋放的熱,又使液相的溫度回升到鐵-滲碳體共晶溫度以上,鐵-滲碳體共晶反應(yīng)停止,限制了游離滲碳體的析出。在這樣的條件下,鑄鐵可在兩共晶溫度之間完全凝固,白口鑄鐵的凝固冷卻曲線產(chǎn)生白口組織的條件,主要有以下三項(xiàng)。
a.冷卻速率很高。發(fā)生共晶反應(yīng)以前,鐵水就冷卻到鐵-滲碳體共晶溫度以下。造成冷卻速率過(guò)高的工藝因素有:
◆ 鑄件壁??;
◆ 澆注溫度太低,在凝固以前加熱型腔的作用差,鑄件與鑄型間的溫差大;
◆ 鑄型的導(dǎo)熱能力強(qiáng)。
b.鑄鐵的碳當(dāng)量太低。凝固過(guò)程中析出的初生奧氏體枝晶多,剩下的共晶成分的液相不多,發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí),釋放的熱量不足以使溫度升高到鐵-滲碳體溫度以上。
c.合金元素的影響,大多數(shù)合金元素都會(huì)影響共晶碳含量,使碳當(dāng)量改變,從而促成白口。此外,合金元素還會(huì)改變共晶溫度,影響鐵-石墨系和鐵-滲碳體系共晶溫度之間的間隔。一些滲碳體穩(wěn)定元素(如Cv,V和Ti),在降低鐵-石墨共晶溫度的同時(shí)又提高鐵-滲碳體共晶溫度,鐵水當(dāng)然就容易過(guò)冷到鐵-滲碳體共晶溫度以下。還有一些合金元素(如Mn和Mo等),既降低鐵-石墨共晶溫度,也降低鐵-滲碳體共晶溫度,對(duì)白口傾向就沒有明顯的影響。
(4)晶間滲碳體
前面已經(jīng)談到,共晶凝固初期形成的滲碳體會(huì)造成白口組織或麻口組織,在共晶凝固后期析出的游離滲碳體,則分散于共晶團(tuán)之間,通常稱為晶間滲碳體。
在進(jìn)行共晶凝固時(shí),釋放的熔化熱一般都會(huì)使剩余液相的溫度升高。如果在凝固后期,釋放的熱量消減,一些殘留在共晶團(tuán)之間的剩余的液相又冷卻到鐵-滲碳體共晶溫度以下,就會(huì)產(chǎn)生晶間滲碳體,形成晶間滲碳體時(shí)的凝固冷卻曲線鑄鐵凝固過(guò)程中,合金元素在液相和固相之間的偏析,也可能導(dǎo)致晶間滲碳體出現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái),石墨化元素多偏析于固相中,碳化物穩(wěn)定元素則多偏析于液相中。
在鑄鐵中加有合金元素時(shí),凝固過(guò)程中,剩余液相中鉻和釩之類的元素逐漸富集,而硅和鎳之類的元素逐漸減少。結(jié)果,剩余液相的鐵-滲碳體共晶溫度逐漸提高,鐵-石墨共晶溫度逐漸降低,兩者之間的間隔不斷縮小。最后凝固的液相中的碳,就可能以滲碳體的形式析出。共晶凝固時(shí)合金元素偏析對(duì)凝固冷卻曲線的影響(形成晶間滲碳體)合金鑄鐵中析出晶間滲碳體,可能與鑄件的截面尺寸無(wú)關(guān)。實(shí)際上,有證據(jù)表明,緩慢凝固反而可能促成晶間滲碳體的析出,因?yàn)榫徖淇赡茉斐捎欣诤辖鹪仄龅臈l件。
避免出現(xiàn)此種晶間滲碳體,關(guān)鍵往往不在于提高石墨化元素的含量,因?yàn)槭仄鲇诠滔嘀?,未必能明顯影響最后凝固的液相。解決的措施可以是:降低鉻、釩等元素的含量,并加速共晶凝固過(guò)程。
(5)磷共晶
鑄鐵中含磷量超過(guò)0.02%,就可能出現(xiàn)晶間磷共晶。磷在奧氏體中的溶解度很小,鑄鐵凝固時(shí),磷基本上都留在液相中。共晶凝固接近完成時(shí),共晶團(tuán)之間剩余的液相的成分接近三元共晶成分(Fe-2%、 C-7%、P)。此液相約在955℃凝固。
鑄鐵凝固時(shí),鉬、鉻、鎢和釩都偏析于富磷的液相中,使磷共晶的量增多。鑄鐵中含磷量高時(shí),除磷共晶本身的有害作用外,還會(huì)使金屬基體中所含的合金元素減少,從而減弱合金元素的作用。
磷共晶液體在凝固長(zhǎng)大的共晶團(tuán)周圍呈糊狀,凝固收縮很難得到補(bǔ)給,鑄件出現(xiàn)縮松的傾向較大。
3.共析轉(zhuǎn)變(奧氏體轉(zhuǎn)變)
為了得到高強(qiáng)度的灰鑄鐵,我們希望奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí)不產(chǎn)生鐵素體,金屬基體全部為珠光體,而且要力求得到細(xì)小的珠光體。
灰鑄鐵中,合金元素的主要作用是控制奧氏體的轉(zhuǎn)變。有些合金促成珠光體,有些合金促成鐵素體,有些合金可以使珠光體細(xì)化。
為了更好地了解合金元素對(duì)灰鑄鐵奧氏體轉(zhuǎn)變的影響,有必要先分析一下灰鑄鐵的平衡相圖。含硅2%的鐵碳合金比較接近一般的灰鑄鐵,其平衡相圖的相關(guān)部分見圖9。
圖9中,最值得注意的是鐵素體(α)、奧氏體(γ)和石墨同時(shí)存在的三相區(qū)。三相區(qū)上面的界限是鐵素體轉(zhuǎn)變溫度αT,下面的界限是共析溫度A1。鐵-碳合金二元相圖中,沒有這樣的三相區(qū),這是由于含有硅而特有的。
(1)平衡條件下的轉(zhuǎn)變
在平衡條件下緩慢冷卻時(shí),奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和石墨。在固相線溫度,奧氏體中大約含碳1.5%(A點(diǎn)),冷卻過(guò)程中,碳在奧氏體中的溶解度不斷下降。自A點(diǎn)冷卻到B點(diǎn),約有1%的碳自?shī)W氏體析出。在αT溫度以下的冷卻過(guò)程中,還會(huì)發(fā)生石墨化,冷卻到A1溫度(C點(diǎn)),所有的奧氏體都已轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和石墨。
奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和石墨時(shí),共析石墨都沉積在共晶團(tuán)的石墨片上,使之增厚。固相中形成新的石墨核心是非常困難的。
石墨片增厚需要的兩條件:一是奧氏體中的碳原子擴(kuò)散到石墨片上;二是石墨長(zhǎng)大前沿的鐵原子離開奧氏體/石墨界面。奧氏體中鐵原子的排列最緊密,每一原子周圍有12個(gè)相鄰的原子,原子的移動(dòng)主要靠晶格中的空隙。要使鐵原子不斷自石墨化前沿移開,就需要奧氏體中遠(yuǎn)處的空隙不斷石墨化前沿?cái)U(kuò)散。如果冷卻快,不能給原子擴(kuò)散以足夠的時(shí)間,就不能實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變。
所以,上述平衡條件下的轉(zhuǎn)變只能發(fā)生于冷卻非常緩慢的情況下。全部鐵素體基體的灰鑄鐵,實(shí)際上是非常少見的。
(2)珠光體的形成——非平衡條件
如果鑄件冷卻較快,奧氏體過(guò)冷到共析溫度A1以下,就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。
發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變時(shí),首先是滲碳體在奧氏體與石墨或其他夾雜物的界面上生核并成長(zhǎng)。由于滲碳體的長(zhǎng)大,其附近的奧氏體含碳量降低,于是在滲碳體的兩側(cè)析出鐵素體。鐵素體的析出,又使其附近的奧氏體富碳,又為滲碳體的析出創(chuàng)造了條件。這樣的不斷發(fā)展,就會(huì)形成由大體上互相平行的鐵素體和滲碳體片層組成的珠光體團(tuán)。每個(gè)奧氏體晶粒內(nèi),都會(huì)有若干珠光體團(tuán)生長(zhǎng),直到其相互接觸而終止。
進(jìn)行這種轉(zhuǎn)變,碳原子和鐵原子擴(kuò)散移動(dòng)的距離比較短,不需要很長(zhǎng)的擴(kuò)散時(shí)間(緩慢冷卻)。
(3)合金元素對(duì)共析轉(zhuǎn)變的影響
硅是灰鐵中最重要的合金元素,正因?yàn)楹?%左右的硅,灰鑄鐵的組織中才可以不含游離滲碳體。但是,硅對(duì)灰鑄鐵的力學(xué)性能也有其負(fù)面作用。首先,硅使鑄鐵的相圖中產(chǎn)生鐵素體、奧氏體和石墨共同存在的三相區(qū),從而有利于鐵素體形成。此外,硅還降低碳在奧氏體中的溶解度,增加鐵素體長(zhǎng)大的速率。
可以通過(guò)加入其他元素來(lái)抵消硅的負(fù)面作用,使鑄鐵具有完全的珠光體基體。合金元素可以通過(guò)不同的方式影響奧氏體的穩(wěn)定性。有些元素,如錫、銻、砷和銅,易于聚集在石墨-奧氏體界面上,阻止碳向石墨擴(kuò)散,使碳固溶于奧氏體,從而促進(jìn)形成珠光體。
有些元素,如錳和鎳,使αT和A1溫度下降,擴(kuò)大奧氏體區(qū)。由于碳的擴(kuò)散速率隨溫度的下降而降低,在低溫下形成鐵素體的速率下降。因此,奧氏體中的含碳量較高,產(chǎn)生珠光體的傾向增大。
一些碳化物形成元素,如錳和鉻,使碳在奧氏體中的溶解度增大。這類元素與碳的親和力強(qiáng),在冷卻到αT溫度期間,使碳保持固溶狀態(tài);在αT溫度以下,則阻礙石墨化,阻礙形成游離鐵素體,從而增加鑄鐵基體中的珠光體量。還有些碳化物形成元素(如鉬)對(duì)奧氏體穩(wěn)定性的影響不大,但能使層狀珠光體細(xì)化,從而顯著地增強(qiáng)珠光體。
(4)合金元素細(xì)化珠光體的作用
合金元素最重要的影響,是其對(duì)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w、貝氏體和馬氏體的動(dòng)力過(guò)程的影響,從熱處理的角度來(lái)看,就是合金元素對(duì)可淬硬性的影響。連續(xù)冷卻時(shí),可淬硬性增強(qiáng)表現(xiàn)為將奧氏體轉(zhuǎn)變的起始點(diǎn)推遲到較低的溫度。在較低的溫度下形成的珠光體較細(xì),強(qiáng)度和硬度也都較高。
在影響奧氏體轉(zhuǎn)變方面,合金元素的作用并不相同。有些合金元素阻礙形成游離鐵素體的作用較強(qiáng),有些合金元素推遲珠光體形成的作用較強(qiáng)。鑄鐵中加入錫、銻、砷之類的合金元素,有促成珠光體的作用,而在細(xì)化珠光體方面實(shí)際上沒有作用。鉻、銅和鎳的作用不強(qiáng),需加入較大的量才能明顯地細(xì)化珠光體。錳促成珠光體的作用中等,但其用量往往因?yàn)橐3趾线m的Mn/S比而受到制約。釩和鉬的促硬能力最強(qiáng),加入較小的量就有可觀的增強(qiáng)作用。
在中、低碳鋼中,硅確有促進(jìn)硬化的作用,其機(jī)制是延緩珠光體反應(yīng),冷卻時(shí)易于得到馬氏體。但是,在灰鑄鐵中,可認(rèn)為硅在這方面有負(fù)面的作用,硅使A1溫度提高,促進(jìn)形成游離鐵素體。硅還使珠光體在較高的溫度下形成,即使得到珠光體,其強(qiáng)度和硬度也都較低。
鉬的作用很特別,其推遲珠光體轉(zhuǎn)變的作用強(qiáng),但阻止鐵素體形成的作用則很小。所以,加入鉬可推遲珠光體轉(zhuǎn)變,但碳擴(kuò)散的時(shí)間較長(zhǎng),形成的鑄素體也較多,在未加其他合金元素的灰鑄鐵中加入鉬,可能使鑄件厚截面處的鐵素體量增多。所以,如要得到完全珠光體組織,在加入鉬的同時(shí),常要配加其他珠光體促成元素,如銅、錫和鉻等。
灰鑄鐵中單加一種合金元素可以有明顯的細(xì)化珠光體的作用,但是,將兩種或多種合金元素配合使用往往有疊加的增強(qiáng)效果(即1+1>2的效果)。有些合金的配合作用是特別有效的,如Mo+Ni,Mo+Cu和Cr+Mo。合金的配合使用可以使加入的合金總量減少,從而能降低成本。但是,在消除鐵素體方面,目前還不知道合金配合使用有疊加效果的情況。