金属中元素的作用
金属中的元素的作用
1碳（C）:钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30 倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢——0Crl3?4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12?14%，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr13?2Crl3 钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3 和4Cr13 钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18－8 铬
镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03％以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾—定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18 和9Cr17MoVCo钢，含碳量虽高达0.85?0.95%，由于它们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢的含碳量在0.1?0.4%之间，耐酸钢则以含碳0.1?0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及冷变形等。
2, 硅（Si）:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3, 锰（Mn）:在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬
性，改善钢的热加工性能，如16Mn 钢比A3 屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
锰是形成奥氏体的元素，对碳化物的形成也起作用，过高的锰将
使组织中出现奥氏体。奥氏体组织不适宜作磨球，因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中，都会造成大量破碎和剥落，但由于脱氧和去硫都用锰，因此锰的含量在耐磨球中不可以过高。锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍铬镍奥氏体钢的优点虽然很多，但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20％以下的热强钢的大量发展与应用，以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大，而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域（如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）中，特别是镍的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。在提高钢的耐腐蚀性能方面，锰的作用不大，如钢中的含锰量从0到10．4%变化，也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大，形成的氧化膜的防护作用也很低，所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN 、ZGMn13 钢等），但它们不能作为不锈钢使用。
锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一，即2％的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体，并且作用的程度比镍还要大。例如，欲使含18％铬的钢在常温下获得奥氏体组织，以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元
镍的铬锰氮不诱钢，目前已在工业中获得应用，有的已成功地代替了经典的18-8 铬镍不锈钢。
4, 磷（P）:在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5, 硫（S）:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于
0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6, 铬（Cr）:在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
铬是碳化物形成元素，铬除与碳结合成碳化物外，其余部分溶于
基体内，从而提高基体的电极电位，对抗腐蚀是有利的，若其含量较小时，可能会出现M3C 型碳化物，使硬度和韧性都降低。若其含量较大时，结晶时碳化物数量显著增多，使韧性明显下降，同时由于基体中含碳量降低，导致基体的硬度降低，从而耐磨性下降，但现在已经有部分厂家采用特殊的生产和处理工艺解决了这个问题，使铬的含量最大可达到30％。
铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这
就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中
添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明：
①铬使铁基固溶体的电极电位提高；
②铬吸收铁的电子使铁钝化，钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金纯化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
7, 镍(Ni):镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。镍(铜) 是奥氏体形成元素，多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨球中加镍主要作用是提高基体电极电位，提高耐蚀性，但多加不经济，微量即起作用。镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量要达到24％；而只有含镍27％时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
8, 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕
各种化学元素在钢中的作用
本文出自一本很不好买的书，相当全面，偶然整理，希望对大家学习有帮助 —————————————————————— 有几位选手把我给气乐了，话说这段文章来自我爷爷的手抄本（不过现在老人家现在改复印了，挺时髦的），原书我没看到过所以不知道书名（我们有时候还是比较喜欢上世纪的老版书，比较严谨，实验室王老有本金相可是他老人家的宝贝，轻易不示人）。话说我码字是自娱自乐，目标受众也是学材料的同门，你们一帮连论文都没写过的大神忽然跳出来跟我这指责不尊重知识产权，真是好笑。想讨论问题，我欢迎，想骂人，出门左转菜市场。 —————————————————————— 为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。 (1)铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。 铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。 铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。 含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 （2）镍（Ni） 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计，每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。镍降低钢的低温脆性转变温度，这对低温用钢有极重要的意义。含镍3.5%的钢可在-100℃时使用，含镍9%的钢则可在-196℃时工作。镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢的强化元素。 镍含量高的铁镍合金，其线胀系数随镍含量增减而显著变化，利用这一特性，可以设计和生产具有极低或一定线胀系数的精密合金、双金属材料等。
高中化学金属元素及其化合物题
金属元素及其化合物 一、选择题 1．微量元素是指在人体内总含量不到万分之一，重量总和不到人体重量的千分之一的20 多种元素，这些元素对人体正常代谢和健康起着重要作用，下列各组元素全部属于微量元 素的是 ( ) A ．Na ，K ，Cl ，S ，O B ．F ，I ，Fe ，Zn ，Cu C ．N ，H ，0，P ，C D ．Ge ，Se ，Ca ，Mg ，C 2．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 A ．干冰灭火剂 B ．黄沙 C ．干粉灭火剂(含NaHC03) D ．泡沫灭火剂 3．定向爆破建筑物时，应同时定向切断钢筋和炸碎水泥，除要用适宜的猛烈炸药外，还需 用 ( ) A ．氧炔焰 B ．铝热剂 C ．液氧 D ．电弧 4．制备卤磷酸钙荧光粉所用的高纯氯化钙中混有镁杂质，除去的方法是把氯化钙的水溶液 加热到90-95℃，在不断搅拌下加入适当的沉淀剂，使镁生成沉淀过滤除去。此沉淀剂 最好选用 ( ) A ．氢氧化钙乳浆 B ．碳酸钠溶液 C ．碳酸氢钠溶液 D ．氢氧化钠溶液 5．已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是 A ．铍的原子半径小于硼的原子半径 B ．氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8 C ．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱 D ．单质铍跟冷水反应产生氢气 6．重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性， 主要有毒离子为Ba 2+，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可 能含有的离子是 ( ) A ．Cu 2+和SO 42- B ．Cu 2+和Cl - C ．K +和SO 42- D ．Ag +和NO 3- 7．我国古代制得的“药金”外观和金相似，常被误认为是金子。冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO 3) 和赤铜矿(Cu 2O)与木炭按一定比例混合，加热至800℃左右，即炼出闪着似金子般光泽的 “药金”。有关叙述正确的是 ①“药金”是铜锌合金 ②冶炼过程中炉甘石直接被碳还原而有锌生成 ③用火焰灼烧可区 分黄金与“药金”④用王水可以区分黄金与“药金”⑤表面有黑色氧化物的“药金”，用稀硫酸 洗涤后可去掉黑色膜，但可能发出铜红色 A ．①② B ．①②③④ C ．①③④⑤ D ．①②③④⑤ 8.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应2FeC13+Cu=2FeCl 2+CuCl 2向盛 有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 A ．烧杯中有铜无铁 B ．烧杯中有铁无铜 C ．烧杯中铁、铜都有 D ．烧杯中铁、铜都无 9．一定量的Cu 粉与浓硫酸共热产生二氧化硫气体的体积为2.24L(标准状况)，则下列情况 不可能的是 ( ) A ．加入铜的质量为6.4g B ．加入浓硫酸中溶质0.2mol C ．加入铜的质量大于6.4g D ．加入浓硫酸中含溶质多于0.2mol lO ．单质钛的机械强度高，抗蚀能力强，有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿 (FeTiO 3)的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制金属钛， 主要反应有： （ ） ①FeTi03+3H 2SO 4=Ti （SO 4）2+FeSO 4+3H 2O ②Ti （SO 4）2+3H 2O=H 2TiO 3↓+2H 2SO 4 ③H 2TiO 3 ???→TiO 2+H 2O ④TiO 2+2C+2Cl 2 ? ??→ TiCl 4↑+CO ↑
微量元素对植物生长的作用
微量元素对植物生长的作用 汤美巧 （江西农业大学，江西南昌 330045） 摘要目前被世界公认的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl 7种元素。微量元素在作物体内含量虽少，但由于它们大多数是酶或辅酶的组成部分，与叶绿素的合成有直接或间接的关系。在作物体内非常活跃，具有特殊的作用，是其它元素不可替代的。 关键词微量元素植物体内叶绿素的合成不可替代 1 植物生长的必需元素 地球上自然存在的元素有82种，其余的为人工合成，然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)，镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大，一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种；微量营养元素的含量一般在0.1%以下，最低的只有 0.lmg/kg(0.lppm)，它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。 2 微量元素的重要性 微量元素在作物体内含量虽少，但它对植物的生长发育起着至关重要的作用，是植物体内酶或辅酶的组成部分，具有很强的专一性，是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候，生长发育都会受到抑制，导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下，生理机能就会十分旺盛，这有利于作物对大量元素的吸收利用，还可改善细胞原生质的胶体化学性质，从而使原生质的浓度增加，增强作物对不良环境的抗逆性。 3 微量元素对植物生长的作用 3.1 硼 3.1.1 硼对植物生长的作用 土壤的硼主要以硼酸（H 3BO 3 或B(OH) 3 ）的形式被植物吸收。它不是植物体 内的结构成分，但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量;硼还能促进生长素的运转、提高植物的抗逆性。它比较集中于植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中，能促进花粉萌发和花粉管的伸长，故而对作物受精有着神奇的影响。 3.1.2 缺硼症状
钢铁中的元素及作用
各种元素在钢铁中的作用 钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 各种元素在钢铁中有什么作用 碳（Carbon) 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳，也成为高碳钢。 铬（Chromium) 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈 锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。 钼（Molybdenum） 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。 镍（Nickle） 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。 硅（Silicon） 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 钨（Tungsten） 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。 钒（Vanadium） 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM T440V和420V A含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒 按钢的用途分类 一、结构钢 （1)建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。 （2)机械制造用结构钢--是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等 根据含碳量和用途的不同﹐这类钢大致又分为三类﹕ 1. 小于0.25％C为低碳钢﹐其中尤以含碳低于0.10%的08F﹐08Al等﹐由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车﹑制罐……等﹐20G则是制造普通锅炉的主要材料﹐此外﹐低碳钢也广泛地作为渗碳钢﹐用于机械制造业﹐ 2. 0.25～0.60％C为中碳钢﹐多在调质状态下使用﹐制作机械制造工业的零件。调质多少22~34HRC,能得到综合机械性能,也便于切削. 3. 大于0.6％C为高碳钢﹐多用于制造弹簧﹑齿轮﹑轧辊等﹐根据含锰量的不同﹐又可
各种元素在铝合金中的作用
各种元素在铝合金中的作用 1.合金元素影响 铜元素 铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为 5.65%,温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%，铜含量在4%~6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。 铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。 硅元素 Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。 若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时，基体上按此
比例配置镁和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。 Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小。 变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。 镁元素 Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。 镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远3 4MPa。如果加入1%以下的锰，可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。 锰元素
微量元素在人体当中的作用
微量元素在人体当中的作用 人体由80 多种微量元素组成，根据人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类，凡占人体总重量万分之一以上的元素，如：碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等称为宏量元素，凡占人体总量的万分之一以下的称微量元素，如：铁、锌、铜、锰、铬、硒、钴、氟等称为微量元素。 迄今为止人体内共发现有一千多种酶，其中50％一70％需要微量元素参与或激活，在人体有三种主要抗自由基的 酶，也称抗氧化剂，他们分别是超氧化物歧化酶，也称谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶，其中谷胱甘肽过氧化物酶是一种含硒的酶。酶是什么，它是身体里一种生物催化剂，催化效率极强，如每分子过氧化氢酶在1 分钟内能使5 千万分子过氧化氢分解成水和氧。当一个人得了脑血栓或脑梗，大夫首先给他用的就是血浆纤维蛋白酶或白细胞蛋白质溶解酶，他们具有溶解血酸的作用，停止用药一段时间后，体内没有排出的脂质斑块还会聚集在一起，物以类聚，再次堵塞血管，所以说有的人会得一次脑梗，还会得两次乃至三次，其实我们身体中本身就有这两种酶，只是摄入的微量元素缺乏，酶没有被激活。 当我们的衬衫领口脏了，放在洗衣粉里浸泡一下就干净了，因为洗衣粉里含酶。值得注意的是这些微量元素直接或间接由土壤当中获得，由于土地喷洒农药化肥导致微量元素缺乏，再有高产农作物，原来一颗玉米杆接一棒玉米，现在接两棒，而且还特别大，它吸收土地的营养就那么一点点，要供给那么多的玉米粒，每粒上的微量元素就微乎其微。 钙：99％在骨骼和牙齿上，1％在血液，日常生活中，如果钙摄入不足，人体就会出现生理性钙透支，造成血钙水平下降，当血钙水中下降到一定数值时，就会促使甲状旁腺分泌甲状旁腺素，甲状旁腺具有破骨作用，即将骨骼中的钙反抽调出来，藉以维持血钙水平，在缺钙初期，缺钙程度比较轻时，只是发生可逆性生理功能异常。如：心脏出现室性早搏，情绪不稳定，睡眠质量下降等，持续的低血钙，特别是中年以后，人体长期处理负钙平衡状态，导致甲状腺分泌亢进，首当其冲的是骨骼，由于骨钙持续大量释出，导致骨质疏松和骨质增生，另一方面，在甲状腺持续升高的情况下，由于甲状旁腺具有促使细胞膜上钙通道开启而关不住，以及阻抑钙泵使钙功能减弱，造成细胞内钙含量升高，持续升高激发细胞能量耗竭与此同时，代谢废物又得不到及时消除，便会构成自身伤害，致使细胞趋向反常钙化衰亡，导致骨质疏松、骨质增生、股骨头坏死、手足抽、心脏病、高血压、肾结石、结肠癌、老年痴呆、甲亢，甲状腺等106 种疾病。 碳酸饮料中含有极高的磷，会消耗人体的钙，因此经常喝饮料的人要补钙。高血压：缺钙会造成反常的钙内流，导致钙在血管内壁细胞和平滑肌细胞内反常积贮，引起血管收缩，血管外周阻力增大，血压异常升高，持续钙内流，促使血管壁弹性纤维和内皮细胞钙化、变性甚至出现袭痕、断裂，外周阻力进一步增大，血压持续升高，由于血管内壁的损伤，脂类通透性增大，血脂浸入血管壁的损伤处，造成胆固醇，其它脂类物质在血管壁上沉积，血管内皮细胞内损伤，而分泌内皮素和某些激活因子，引起血管壁硬化。 血小板和白细胞在血管壁上粘覆聚集，血管细胞损伤，激活补偿性生理反应，促使血管平滑肌和成纤维细胞反常，增生和内膜下移位，致使动脉管壁增厚，变硬，于是层层叠叠，大大小小动脉硬化形成。 结石：缺钙易得结石，蔬菜中草酸在肠道内与钙结合形成草酸钙，随粪便排出体外，如果钙不足，就会使多余的草酸盐经肠道吸收而进入血液，最终由肾脏排出，如果人体长期处于负衡状态，肾脏细胞不可避免会出现细胞反常钙内流损伤，肾脏回收功能减退，尿钙排出增多，高钙尿液与尿中草酸盐结合，形成大大小小草酸钙结石。 心脏的扩张需要钙，收缩需要镁。镁：具有镇静中枢神经的作用，缺乏会引起各种各样的头痛，尿结石、怕声、怕光、头摇晃、手抖、心脏病。锌：缺乏会引起丘疹、湿疹、记忆力下降、男性能力下降、忧郁。 铁：是人体合成血红蛋白的主要原料之—血红蛋白的功能主要是输送氧到各个组织器官，并把组织代谢中产生的二氧化碳运输到肺部排出体外，铁还是人体内氧化还原反应系统中一引起酶及电子传递的载体，也是过氧化氢酶和细胞色素等重要组成部分。缺乏会引起贫血、脾气急躁、耳聋、口腔炎、脸色差（参与肝脏解毒）铬：缺乏会引起糖尿病、高血压、高血脂症、动脉硬化、脂类代谢紊乱、胆结石。 空腹血糖 3.6—6.3mmol/ 。 餐后不超过8.6mmol/l 。入食后，淀粉物质经口腔和胃的消化，变成水解糖，糖在肠道内吸收进入血液，即为血糖，当含糖高的血液经过胰腺的细胞，受体组织时，刺激胰岛分泌出胰岛素，在铬元素协同下指令细胞把糖存起来，（主要在肝脏）备用。 肝脏有问题，脂肪太多，占用了“库容”糖份存不进去，肝细胞发炎变性，无法存糖，会引起高血糖或低血糖。 I型多是胰腺受损n型胰岛素抵抗川型肥胖者、饮酒、肝细胞脂肪多。 如糖代谢比作一条公路，胰岛素是汽车，糖是货物，细胞是仓库，铬是通向仓库的桥梁，而肠是关闭这条公路大 门，高血压、高血脂、高血粘、冠心病，脑动脉硬化，微循环障碍等疾病与人体胰岛素抵抗有关。如每个分子的胰岛素起作用都用两个原子的铬，人体内的铬一旦被动员，就不会再回收利用，身体只能用10％，其它铬都通过尿而排泄，尿铬高说明铬丢失严重，糖尿病，缺铬越严重，而馀铬又加重胰岛素抵抗，引起糖代谢紊乱，诱发心脏病，80％糖尿病者伴有心脑血管病。 铅：过多容易引起智力低下、易激动、多动、反应迟钝、贫血。叶黄素：保护视力，预防前列腺癌、肺癌，保护心血管。叶
什么叫微量元素 微量元素的重要性
什么叫微量元素微量元素的重要性 什么是微量元素？ 微量元素是相对主量元素(宏量元素)来划分的，根据寄存对象的不同可以分为多种类型，目前较受关注的主要是两类，一种是人体中的微量元素，凡是占人体总重量的0.01%以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素;另一种是岩石中的微量元素。 微量元素的重要性 人体是由60多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的万分之一以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为常量元素;凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素(铁又称半微量元素)。微量元素在人体内的含量真是微乎其微，如锌只占人体总重量的百万分之三十三。铁也只有百万分之六十。 微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。 微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素通常情况下必须直接或间接由土壤供给，但大部分人往往不能通过饮食获得足够的微量元素。 根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。 这每种微量元素都有其特殊功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。 目前，比较明确的是约30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺锌可引起口、眼、肛门或外阴部红肿、丘疹、湿疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。 国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着非常重要的作用。 儿童身体需要这些微量元素，以下几种微量元素和孩子的生长发育有密切关系。 1.铁：缺铁会发生缺铁性贫血，手脚冰凉、怕冷，消化不好，面色苍白，精神不集中，爱哭闹，抵抗力下降等。
各元素在高速钢中的作用
高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。 高速工个钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。高速工具钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火（化学成分不同，回火温度不同）出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化。这是高速工具钢的重要特性。 高速工个钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。 多系高速工具钢主要合金元素是钨，不含钼或含少量钼。其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽，但碳化物颗粒粗大，分布均匀性差，影响钢的韧性和塑性。 钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于钨系高速工具钢，脱碳敏感性和过热敏感性低于钼系高速工具钢，使用性能和工艺性能均较好。钼系高速工具钢的主要合金元素是钼，不含钨或含少量钨。其主要特性是碳化物颗粒细，分布均匀、韧性好，但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。 含钻高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入一定量的钴，可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。 粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。第三类是超级耐磨高速工具钢。其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。 Mn 1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 3、稍稍改善钢的低温韧性 4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素 Si 1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性
各类金属元素的作用
几种常用合金元素在钢中的作用 碳（C）一种非金属元素，无臭无味的固体。无定形碳有焦炭，木炭等，晶体碳有金刚石和石墨。 钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。典型的例子是低碳钢、高碳钢、高碳钢力学性能变化。 一、硅（Si）在钢中的作用： 1、提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。 2、硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。 3、耐腐蚀性。硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。 4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向）。 5、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 缺点：使钢的焊接性能恶化。 二、锰（Mn）在钢中的作用: 1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性。 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。 3、稍稍改善钢的低温韧性。 4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素。 5、锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用 6、锰对钢的高温瞬时强度有所提高。 锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服；③当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏；④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。 三、铬（Cr）在钢中的作用: 1、铬可提高钢的强度和硬度。 2、铬可提高钢的高温机械性能。 3、使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。 4、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。 5、阻止石墨化
微量元素的临床意义
微量元素的临床意义 一、锌元素的生理意义：锌是细胞生长、蛋白质合成、酶的产生和免疫系统所需的金属矿物质。锌与很多酶的活性有关，参与糖类、脂类、蛋白质、核酸的合成和降解。锌与多种维生素代谢有关。锌可以提高机体免疫力，促进生长发育。 1、缺锌的临床表现与疾病 内科：慢性腹泻和不易愈合的口腔溃疡及消化道溃疡病，易患感冒，易发生各种感染。贫血、肾脏病、急性心肌梗塞、类风湿关节炎、痤疮、动脉硬化、血栓性脉管炎、冠心病、糖尿病等与缺锌有关。 外科：手术刀口及创伤伤口不易愈合。 妇产科：孕妇缺锌易发生流产、早产、胎儿畸形；易导致新生儿先天性锌缺乏。乳母缺锌则受哺婴儿生长缓慢。女性青春期可出现原发性闭经、乳房发育缓慢、成人继发性闭经。 儿科：儿童缺锌，味觉功能、消化功能、食欲明显下降，智力下降，嗜睡、发育停滞；吃纸、土、煤等。 2、缺锌的临床表现与疾病 男性科：易患性机能障碍、睾丸萎缩、精子形成和活力失常，引起继发性不育症及第二性特征缺乏。 皮肤科：缺锌可导致脱发、皮肤干燥无光，易生粉刺，嘴角溃烂、多发性肢端皮炎、疱疹样皮炎、银屑病等。 眼科：缺锌视觉减退，甚至造成终身视力障碍等现象。 肿瘤科：研究证实，患有食管癌、肺癌、前列腺癌、食道癌、乳房癌、淋巴细胞白血病等癌症病人的血液中，锌的水平都比较低。试验证明，锌对接触化学致癌物的大鼠有抑制癌细胞生长的作用。 3、缺锌的防治 含锌丰富的食物：动物肝脏、海产品、核桃、花生、牡蛎、菠菜、黄豆、蘑菇、排骨、鱼、牛肉、鸡蛋、芝麻、白菜、花莱、蒜、葡萄、梨、芭蕉、，虾等。 补锌的药物：硫酸锌片、硫酸锌糖浆、葡萄糖酸锌 4、高锌及锌中毒 血锌增高见于：甲亢、嗜酸性粒细胞增多症、溶血性贫血、红细胞增多症、精神分裂症、乳腺癌及接触铅的工人等。 锌中毒发生于治疗中过量涂布或服用过量锌剂及锌容器储存食品时，以及工业污染。中毒的表现为恶心、呕吐、急性腹痛、腹泻和发热。 二、铁元素的生理意义：铁与体内许多酶的活性有关，参与能量代谢、造血及免疫功能。体内的铁约72%以血红蛋白、3%以肌红蛋白、0.2%以其他化合物形式存在；其余则为储备铁。 1、缺铁的临床表现与疾病 内科：缺铁可导致贫血、食欲不振，体重增长减慢；肌肉运动能力、消化、吸收功能下降，易患关节炎、十二指肠炎，粘膜萎缩，舌乳头萎缩。还易患上呼吸道和皮肤粘膜感染，且不易康复。 妇产科：妇女由于月经和怀孕(胎儿生长需要大量铁元素)也会造成缺铁，缺铁者面色苍白、虚弱、疲劳、头痛、呼吸急促。 儿科：儿童缺铁导致贫血、注意力下降。缺铁还对儿童的消化、循环、肌肉、内分泌、皮肤粘膜、免疫等功能，甚至对精神、智能和体格发育都有着不同程度的影响；缺铁婴儿可出现烦躁不安、对周围环境不感兴趣，反应慢、较笨拙、注意力不集中、理解力、记忆力下降。 皮肤科：易发牛皮癣，口角炎等。 2、与铁元素有关的疾病 降低：缺铁性贫血、感染性贫血、失血过多、妊娠及婴儿生长期、尿毒症、急性病毒性肝炎、肝炎后肝硬化、营养不良、钩虫病、慢性感染、糖尿病、脑血管肌病也可见血清铁含量降低。 增高：溶血性贫血、再障、巨幼红贫血、血红蛋白增多症、含铁血黄素沉着症、血色素沉着症、传染性肝炎及肝坏死、铅中毒、VB6缺乏导致利用减少等。
合金元素在钢中的主要作用
简述几种常见合金元素在钢中的主要作用 为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼 过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。 (1)铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。 铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。 铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。 含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 （2）镍（Ni） 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计，每增加1%的镍约可提高强度。随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。镍降低钢的低温脆性转变温度，这对低温用钢有极重要的意义。含镍%的钢可在-100℃时使用，含镍9%的钢则可在 -196℃时工作。镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢的强化元素。 镍含量高的铁镍合金，其线胀系数随镍含量增减而显著变化，利用这一特性，可以设计和生产具有极低或一定线胀系数的精密合金、双金属材料等。 此外，镍加入钢中不仅能耐酸，而且也能抗碱，对大气及盐都有抗蚀能力，镍是不锈耐酸钢中的重要元素之一。 （3）钼（Mo）
人体中的微量元素铜
人体中的微量元素——铜 一、铜在人体中的作用 (1)构成含铜酶与铜结合蛋白的成分 已知含铜酶主要有：胺氧化酶、酪胺氧化酶、单胺氧化酶、组胺氧化酶、二胺氧化酶、赖氨酰氧化酶、硫氢基氧化酶、亚铁氧化酶I(即铜蓝蛋白)、亚铁氧化酶Ⅱ、细胞色素C氧化酶、多巴胺β-羟化酶、超氧化物歧化酶、细胞外超氧化物歧化酶等。 铜结合蛋白有：铜硫蛋白、白蛋白、转铜蛋白、凝血因子V、低分子量配合体(包括氨基酸和多肽)等。 (2)维持正常造血功能 铜参与铁的代谢和红细胞生成。铜蓝蛋白和亚铁氧化酶E可氧化铁离子，使铁离子结合到运铁蛋白，对生成运铁蛋白起主要作用，并可将铁从小肠腔和贮存点运送到红细胞生成点，促进血红蛋白的形成。故铜缺乏时可产生寿命短的异常红细胞。正常骨髓细胞的形成也需要铜。缺铜引起线粒体中细胞色素C氧化酶活性下降，使Fe3+不能与原卟啉合成血红素，可引起贫血。铜蓝蛋白功能缺损也可使细胞产生铁的积聚。缺铜时红细胞生成障碍，表现为缺铜性贫血。大多数为低血红蛋白小细胞性，亦可为正常细胞或大细胞性。生化检查：①血浆铜蓝蛋白〈150mg/L。②血清铜浓度〈11μmol/L(0.7mg/L)。③红细胞铜含量常降至0.4μg/ml 红细胞以下。 (3)促进结缔组织形成 铜主要是通过赖氟酰氧化酶促进结缔组织中胶原蛋白和弹性蛋白的交联，是形成强壮、柔软的结缔组织所必需。因此，它在皮肤和骨骼的形成、骨矿化、心脏和血管系统的结缔组织完善中起着重要的作用。 (4)维护中枢神经系统的健康 铜在神经系统中起着多种作用。细胞色素氧化酶能促进髓鞘的形成。在脑组织中多巴胺β-羟化酶催化多巴胺转变成神经递质正肾上腺素，该酶并与儿茶酚胺的生物合成有关。缺铜可致脑组织萎缩，灰质和白质变性，神经元减少，精神发育停滞，运动障碍等。铜在中枢神经系统中的一些遗传性和偶发性神经紊乱的发病中有着重要作用。 (5)促进正常黑色素形成及维护毛发正常结构 酪氨氧化酶能催化酪氨酸羟基化转变为多巴，并进而转变为黑色素，为皮肤、毛发和眼睛所必需。先天性缺酪氨氧化酶，引起毛发脱色，称为白化病。硫氢基氧化酶具有维护毛发
微量元素的功效
1、微量元素与生长发育 铁、铜、锌、锰形成的酶和碘形成的甲状腺素，均有促进生长发育的作用, 缺乏，均引起生长发育的停滞，补充，可以加速生长发育和体重的增长，增强体质。 缺锌：可发生先天性畸形 缺铜：小脑发育不全，大脑萎缩，贫血。 缺碘：先天性可汀病，甲状腺肿，呆小症。 由于微量金属元素在体内缺乏或过量而引起的病症如下表: 1）微量元素不足或过多，都会干扰内分泌的功能。 2）缺锌铜降低脑垂体、肾上腺内分泌 3）缺铬影响胰腺的分泌等等
4）微量元素与感染和免疫 微量元素的含量变化既影响着人体也影响着微生物。机体的铁铜锌等微量元素的不足和过多，均可减弱免疫机制，降低抵抗力，助长 细菌感染。因此，机体需要一个“营养免疫”的适宜的微量元素浓度。 3、微量元素与心血管、血液系统 Zn/Cd比值增大，抑制高血压的发生 Zn/Cu比值增大，诱发冠心病缺Cu可引起咼尿酸血症 Cr、Mn Se可防治动脉粥样硬化 Si可维持动脉内膜完整、通透性、弹性 Li、Sr等可降低心血管疾病的死亡率 Fe、Cu Zn等影响创伤的愈合 4、微量元素与神经系统 缺铁可以引起行为的改变缺碘可以引起中枢神经的系统的病变缺锌儿童智力发 育不良缺铜可以引起大脑皮质萎缩，智力降低缺Li、Co会影响智力的发展铅 镉锰量过多干扰智力的发育 5、微量元素与肿瘤 微量元素不能由人体组织合成，环境中微量元素的分布和含量，直接影响人的摄入量和体内的储存量，不同的摄入量和储存量影响着人的健康状况，同样影响着人的肿瘤的发生和发展，同时具有地理和地域性的分布特征。 6微量元素协同与拮抗作用 锰能促进铜的利用，铜能加速铁的吸收和利用，铁、锰、铜、钻有生血协同作用。 镉能减少锌的吸收和生物学功能，锌能拮抗镉的毒性；铜能拮抗钼的毒性; 硒能拮抗镉的毒性，砷能减弱硒的毒性，而钻能增强硒的毒性。铁和锰既能相互干扰在消化道的吸收过程，又能协同生血效果。
合金元素在钢中的作用
第六章合金钢 合金钢的优点：高的强度和淬透性 第一节合金元素在钢中的作用 常用合金元素： 非碳化物形成元素——Co Ni Cu Si Al 碳化物形成元素——Zr Nb V Ti W Mo Cr Mn Fe 强中强弱 一、合金元素对钢中基本相的影响 1、形成合金铁素体 合金元素→溶入A →形成合金铁素体→固溶强化（Cr,Ni较好）2、形成合金碳化物 弱碳化物形成元素形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C 中强碳化物形成元素形成合金碳化物(Cr23C6，Fe3W3C) 强碳化物形成元素形成特殊碳化物（VC，TiC） 熔点、硬度和稳定性： 特殊碳化物> 合金碳化物> 合金渗碳体> Fe3C 二、合金元素对Fe-FeC相图的影响 合金元素对A相区影响 扩大A相区元素（Mn）——E、S点左下移 缩小A相区元素（Cr）——E、S点左上移 奥氏体钢：1Cr18Ni9 铁素体钢：1Cr17 莱氏体钢：W18Cr4V
三、合金元素对热处理的影响 1、对加热的影响 多数元素减缓A形成，阻碍晶粒长大 2、对冷却的影响 多数元素溶入A后→过冷A稳定性↑→Vc↑→淬透性↑ →Ms点↓→残余A量↑提高淬透性的意义： ①增加淬硬层深度 ②减少工件变形、开裂倾向3、对回火的影响 ①回火稳定性→抗回火软化的能力 ②产生二次硬化（析出特殊碳化物，产生弥散强化；A残→M或B下） 第二节低合金钢 一、低合金高强度钢 碳素结构钢：Q195，Q215，Q235，Q255，Q275 低合金高强度钢：Q295，Q345，Q390，Q420，Q460 Q235+Me(<3%) →Q345 1、成分：0.1~0.2%C，合金元素2~3% 主加元素：Mn ——固溶强化 辅加元素：Ti,Cr,Nb ——弥散强化 使用状态：热轧或正火（F + P），不需最终热处理 2、性能：较高的σs ，良好的塑性韧性， 焊接性，抗蚀性，冷脆转变温度低
各类金属元素在钢材结构中有什么作用
各类金属元素在钢材结构中有什么作用？各类钢材有哪些区别？ 碳（C，carbon）是非金属元素，是炼钢不可缺少的成份，是炼钢时候与铁并存的元素，碳含量越高，硬度就越高，耐磨性能就越好，但韧性和抗腐蚀性能会随着碳含量的增加而降低。 铬（Cr，chromium）铬是不锈钢中的抗腐蚀组成成份，马氏体不锈钢铬含量不能低于12.5％，铬含量越高抗腐蚀性能就越好，铬的抗腐蚀机理是铬能与氧在钢的表面形成一层致密的氧化膜（即是钝化膜），这钝化膜是非常稳定的，可以隔绝钢材里其他元素与外界具有腐蚀能力的物质（具有氧化能力的物质，如酸，碱等）的接触从而阻断了腐蚀行为的发生和进行。同时铬能与碳形成高硬度的碳化物（HRC76），是不锈钢中的强化相。 钼（Mo, molybdenum）具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用，提高钢的强度，并且能提高钢的回火抗力使回火时减少马氏体的分解，保持硬度。同时能与碳形成高硬度的碳化物（HRC78），是钢中的强化相，同时钼能提高不锈钢在稀硫酸和稀盐酸中的抗腐蚀能力和提高钢材的淬透性(淬透性是以材料在热处理淬火时形成马氏体距离表层的深度来衡量的，深度越深则表示淬透性越好，材料的强度就越高)。 钒（V，vanadium）和钼的作用相似，具有细晶强化和提高回火抗力和提高材料的淬透性的作用，也能和碳形成碳化物，碳化钒的硬度非常高,可达到HRC84，是钢的强化相，提高钢的力学性能。 硫（S，sulfur）和磷（P，phosphor）都是钢中的有害成份，过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降，会导致钢材变脆。高级优质钢材（如不锈钢，高级优质碳素钢）必须对磷和硫的含量作严格的控制，如P含量质量分数≤0.035%和S含量质量分数≤0.030％。 复合钢、7Cr17Mo、8Cr13MoV特殊钼钒钢、3Cr13Mo、4Cr13 Mo不锈钢的区别： 作为马氏体型的3Cr13、4Cr13不锈钢材，主要特性是：含碳量高、淬透性好，一般油淬或空冷后即可得到马氏体组织，是不锈钢中机械性能最高切削性能最好的钢组。而近年来开发的7Cr17Mo（7铬17钼）、8Cr13MoV（8铬13钼钒）特殊钢，硬度、韧性比3Cr13材料机械综合性能更好，是目前国内做菜刀最好的不锈钢材，硬度可达58（HRC）以上，锋利耐用。
钢中微量元素的作用
钢中微量微量元素的作用 碳（C）：增加钢的强度硬度，可段性，降低韧性，加工性，易产生裂纹，如化合物（碳化铁）在时，含量越多越脆硬。 锰（Mn）：锰是良好的脱氧剂合脱硫剂。钢中都含有一定量的锰，它能消除合减弱由于硫引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。锰合铁形成固熔体，提高钢中铁素体和奥氏体的强度和硬度。锰稳定奥氏体组织的能力仅次于镍，也强烈增加钢的淬透性。 硅（Si）硅能溶入铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰，镍，铬，钨，钼，和矾等元素强。但Si超过3％时，将显著降低钢的塑性和韧性。 含硅的钢在氧化气氛中加热时，表面将形成以层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性Si能将底钢的焊接性能。因为与的亲和力Si比Fe强，在焊接时容易形成底熔点的硅酸盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊缝质量。 硅是良好的脱氧剂。用铝脱氧时酌加一定量的硅，能显著提高铝的脱氧能力。 氮（N）：氮能部分溶入铁中，有固溶强化和提高淬透性，但不显著。有于氮化物在晶界上析出，能提高晶界高温强度，增加钢的儒变度。与钢中其它元素化合，有沉淀硬化作用，对钢抗蚀性影响不顾显著。 氢（H）：对合金有不利的影响，因其会造成焊道的开裂，增加脆硬性。 硫（S）：提高硫和锰的含量，可改善钢的切削性能，在易切削钢中硫作为有益元素加入。但硫在钢中的偏析严重恶化钢的质量，在高温下，降低钢的塑性，是一种有害元素。 磷（P）：磷在钢中有固溶强化和冷作硬化作用强作为合金元素加入钢中，能提高钢的强度和港的耐大气腐蚀性能，但能降低钢的塑性和韧性，致使钢在冷加工时容易脆裂，也即所谓的“冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响。 磷是有害元素，应严加控制，一般含量不大于0.030％-0.040％。 铬（ge）：铬能增加二次硬化作用，可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12％时，使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀作用，还增加钢的热强性。铬能提高碳素钢的轧制状态的强度和硬度降低钢的生长率和段面收缩率。当铬含量超过15％时，强度和硬度将下降伸长率和段面收缩率则相应地有所提高。 镍（Ni）：镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性影响不显著。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减少钢对缺口的敏感性。镍降低钢的低温脆性转变温度，这对低温钢有极重要的意义。镍加入钢中不仅耐酸，而且也能抗碱，对大气及盐都有抗蚀能力。 钼（Mo）：钼在钢中女人女冠提高淬透性和加热性，防止回火脆性，增加某些介质的抗蚀性。 钒（V）：钒和碳、氨、氧、有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的过热敏感性，提高钢的强度和韧性，当在高温溶入固体时，增加淬透性； 铝（Al）：铝主要是用来脱氧和细化晶粒，提高钢在低温下的韧性。含量高时能提高钢的抗氧化性及氧化性酸和H2S气体中的耐蚀性，铝在钢中固溶强化作用大。 在耐热合金中，铝与镍形成化合物，从而提高热强性。 钛（Ti）：有钛和碳之间的亲和力远大于铬和碳之间的亲和力，在不修钢中常用钛来固定其中的碳以消除铬在晶界处的贫化，从而消除或减轻钢的晶间腐蚀。 在高铬不修钢中通常须加入约5倍含碳量的钛，不但能提高钢的抗蚀性（主要抗晶间腐蚀）和韧性，还能阻止钢在高温时的晶粒长大倾向和改善钢的焊接性能。 铌（Nb）：铌溶入奥氏体时显著提高钢的淬透性。但以碳化物和氧化物微粒形态存在时细化晶粒并降低钢的淬透性，能体高钢的冲击韧性并降低其脆性转变温度。当含量大于含碳量的8倍时，几乎可以固定钢中所有的碳，使钢具有很好的抗氢性能。在奥氏体中钢中可以防止氧化介质对钢的晶间腐蚀由于固定碳和沉淀硬化作用，能提高热强钢的高温性能。 铜（Cu）：铜在钢中的突出作用是改善普通底合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时，加入铜还能提高钢的强度和屈服比，而对焊接性能没有不利的影响。