钢中的杂质元素
钢中的杂质元素
钢中不可能除尽所有的杂质 在钢的冶炼过程中，不可能除尽所有的杂质，所以实际使用的碳钢中除碳以外，还含有少量的锰、硅、硫、磷、氧、氢、氮等元素，它们的存在，会影响钢的质量和性能。
()一•锰和硅的影响 ● 锰和硅是炼钢过程中必须加入的脱氧剂，用以去除溶于钢液中的氧。
● 它还可把钢液中的FeO 还原成铁，并形成MnO 和2SiO 。
● 锰除了脱氧作用外，还有除硫作用，即与钢液中的硫结合成MnS ，从而在相当大程度上消除硫在钢中的有害影响。
● 这些反应产物大部分进入炉渣，小部分残留于钢中，成为非金属夹杂物。
● 脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于钢液中，冷至室温后即溶于铁素体中，提高铁素体的强度。
● 此外，锰还可以溶入渗碳体中，形成()C Mn Fe 3,锰和硅的固溶强化作用铁素体提高钢的强度和硬度● 锰对碳钢的机械性能有良好的影响，它能提高钢的强度和硬度，当含锰量不高<0.8%时，可以稍微提高或不降低钢的塑性和韧性。
● 锰提高强度的原因是它溶入铁素体而引起的固溶强化，并使钢材在轧后冷却时得到层片较细、强度较高的珠光体，在同样含锰量和同样冷却条件下珠光体的相对量增加。
● 硅溶于铁素体后有很强的固溶强化作用，显着提高钢的强度和硬度，但含量较高时，将使钢的塑性和韧性下降。
()二•硫的影响 来源：硫是钢中的有害元素，它是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中来的杂质。
存在形式：从FeS 相图4.25可以看出，硫只能溶于钢液中，在固态铁中几乎不能溶解，而是以FeS 夹杂的形式存在于固态钢中。
热加工开裂即热脆：1. 硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆2. 造成热脆的原因是由于FeS 的严重偏折3. 即使钢中含硫量不算高，也会出现Fe+FeS 共晶4. 钢在凝固时，共晶组织中的铁依附在先共晶相一铁晶体上生长，最后把FeS 留在晶界处，形成离异共晶。
FeS Fe +共晶的熔化温度很低989度，而热加工的温度一般为1150~1250度，这时位于晶界上的FeS Fe +共晶已处于熔融状态，从而导致热加工时开裂5. 如果钢液中含氧量也高，还会形成熔点更低的（940度）FeS FeO Fe ++三相共晶，其危害性更大防止热脆的方法和原理：防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰。
概析钢的主要杂质元素的特性及影响
概析钢的主要杂质元素的特性及影响引言随着我国社会各领域建设事业的如火如荼的进行，我国对各类自然资源的需求也在急剧的提升，尤其随着我国建筑工程、水利电力工程等基础设施领域的快速发展，我国对钢铁资源的需求总量，在近年来出现了巨大的增加。
同时由于各工程建设领域，对工程质量及安全性方面，提出了更高的要求，这也使得社会对工程建设材料，在性能及质量方面，提出了更高的要求，对钢铁材料的高要求就是其中典型的代表。
然而虽然近年来我国在钢铁冶炼技术工艺领域，取得了重大的突破，钢铁性能得到了极大的提升，然而在钢铁冶炼过程中，其存在的杂质难以有效去除的问题依旧存在。
由于其所用原材料，如铁合金，及废钢等中含有大量的金属和非金属杂质，而这些杂质虽然在冶炼过程中，能够去除一部分，但是其中仍然有部分杂质难以去除，并保留在钢铁成品中，如磷（P）元素、硫（S）元素，以及砷（As）元素、锑（Sb）元素等微量元素，而这些元素中有部分残余元素，其具有偏析特点（偏析是合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象，致使钢材的材质不均匀，进而产生缺陷，影响其力学性能，如承载力，塑性性能等），其含量虽少，但其对钢铁产品性能的影响却非常大，因而其极大的影响着钢铁性能的稳定，阻碍着钢铁质量的提高。
加大对钢中主要杂质元素的特性及影响的相关研究，有着积极意义。
下文将就钢中主要杂质元素的特性进行分析，在此基础上，对钢中主要杂质元素对其的影响进行详细的探讨。
1.钢中主要杂质元素的特性1.1钢铁中杂质元素的主要来源在钢铁冶炼过程中，由于其冶炼原材料中包含多种金属及非金属杂质，而由于缺乏相应的分离提纯技术，加之冶炼过程不可避免会残存部分杂质，使得当前我国钢铁产品中，或多或少的都会具有一定的杂质含量，诸如磷（P）元素、硫（S）元素等。
具体来说，钢中杂质元素的主要来源，可以从钢铁冶炼所需要的原材料方面着手进行分析。
在钢铁冶炼中，其主要原材料有生铁、铁矿石、废钢等。
特别说明下废钢，废钢是电炉炼钢的主要原料。
碳钢材料基础知识
㈠ 常存杂质元素对钢材性能的影响
普通碳素钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅 (Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H） 等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入 的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂 质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了 保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学 成分都作了严格的规定。
㈡ 分类与编号
根据实际生产和应用的需要，可将碳钢进行分类和 编号。分类方法有多种:
1．普通碳素钢 普通碳素钢钢号冠以“Q”，代表钢材屈服强度，后面的数 字表示屈服强度数值（MPa）。如Q235钢，其屈服强度值为 235MPa。必要时钢号后面可标出表示质量等级和冶炼时脱氧 方法的符号。质量等级符号分为 A，B，C，D。脱氧方法符号 分为F，b，Z，TZ。脱氧方法符号F是指只用弱脱氧剂 Mn脱氧， 脱氧不完全的沸腾钢。这种钢在钢液往钢锭中浇注后，钢液在 锭模中发生自脱氧反应，钢液中放出大量 CO气体，出现"沸腾 "现象，故称为沸腾钢；若在熔炼过程中加入硅、铝等强氧化 剂，钢液完全脱氧，则称镇静钢，以Z表示,一般情况Z省略不 标；脱氧情况介于以上二者之间时，称半镇静钢，用符号b； 采用特殊脱氧工艺冶炼时脱氧完全，称特殊镇静钢，以符号TZ 表示。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。 普通碳素钢有 Q195、 Q215、 Q235、 Q255及 Q275五个钢种。各个钢种的质 量等级可参见GB700-88。其中屈服强度为235MPa的Q235一A 有良好的塑性、韧性及加工工艺性，价格比较便宜，在化工设 备制造中应用极为广泛。 Q235一A板材用作常温低压设备的壳 体和零部件， Q235一A棒材和型钢用作螺栓、螺母、支架、垫 片、轴套等零部件，还可制作阀门、管氧剂而加入钢中的元素。硅与钢 水中的FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅 是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、 硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在 0.1%～0.37%，沸腾钢中只含有0.03%～0.07%。由于钢中硅 含量一般不超过0.5%，对钢性能影响不大。 5.氧 氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢 中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧， 但不可能除尽。氧在钢中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹 杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲 击韧性等有严重影响。 6.氮 铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮， 在放臵较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮 以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下 降，发生时效。钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮 固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。
钢中常存杂质对钢性能影响
1：Mn：钢中的锰来自炼钢生铁及脱氧剂锰铁，一般认为Mn在钢中是一种有益的元素。
在碳钢中含锰量通常小于0.8%；在含锰合金钢中，含锰量一般控制在1.0%--1.2%范围内。
Mn大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。
当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂志存在时，它对钢的性能影响并不明显。
2：Si：硅也是来自炼钢生铁和脱氧剂硅铁，在碳钢中含硅量通常小于0。
35，Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。
有一部分Si则存在于硅酸盐杂质中。
当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不显著。
3：S：硫是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。
硫不溶于铁，而以FeS形式存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000~1200摄氏度压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989摄氏度）已经融化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。
为了避免热脆，钢中含硫量必须控制，普通钢含硫量应小于或等于0.055%，优质钢含硫量小于或者等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.030%。
在钢中增加含锰量，可消除S的有害作用，Mn能与S形成熔点为1620摄氏度的MnS，而且MnS在高温时具有塑性，这样能避免热脆现象。
4：P：磷也是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。
磷在钢中全部溶于铁素体中，虽然可以使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。
磷的存在还会使钢的焊接性能变坏，因此钢中的含磷量应该严格控制，普通钢含磷量应该小于或等于0.045%，优质钢含磷量应该小于等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.035%。
大学金属材料作业答案
钢的合金化概论1、钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些影响？钢中常存的杂质有:Mn、Si、S、P、N、H、O等。
S易产生热脆；P易产生冷脆。
2、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为几种，请举例说明。
合金元素对纯铁γ相区的影响可分为四种：（1）开启γ相区(无限扩大γ相区)，如Mn、Ni、Co（2）扩展γ相区(有限扩大γ相区)，如C、N、Cu、Zn、Au（3）封闭γ相区(无限扩大α相区)，如Cr、V，W、Mo、Ti、Si、Al、P、Be（4）缩小γ相区(但不能使γ相区封闭)，如B、Nb、Zr3、在铁碳相图中，含有0.77%C的钢称为共析钢，如果在此钢中添加Mn或Cr元素，含碳量不变，那么这种Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢分别是亚共析钢还是过共析钢？为什么？含有0.77%C的Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢为过共析钢。
因为几乎所有合金元素都使Fe-C 相图中S点左移，S点左移意味着共析碳含量降低。
4、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe中形成无限固溶体？铁素体形成元素： V、Cr、W、Mo、Ti；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu；能在α-Fe中形成无限固溶体的元素：Cr、V；能在γ-Fe中形成无限固溶体的元素：Mn、Co、Ni。
5、合金元素对钢的共析温度有哪些影响？合金元素对钢的共析体含碳量有何影响？扩大γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度下降；缩小γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度上升。
几乎所有合金元素都使S点碳含量降低；尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。
6、常见的碳化物形成元素有哪些？哪些是强碳化物形成元素、中强碳化物形成元素、弱碳化物形成元素？常见的碳化物形成元素有：Ti、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe；强碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V；中强碳化物形成元素：Mo、W、Cr；弱碳化物形成元素：Mn、Fe。
20号钢材质元素含量
20号钢材质元素含量碳（C）是20号钢材中最主要的元素之一，其含量通常在0.18%至0.23%之间。
碳元素能够提高钢材的强度和硬度，但过高的碳含量会降低钢材的韧性和焊接性能。
因此，20号钢材的碳含量需要控制在一定范围内，以保证其综合性能。
硅（Si）是20号钢材中的另一种重要元素，其含量通常在0.15%至0.35%之间。
硅元素可以提高钢材的强度和硬度，同时也能改善其耐磨性和耐蚀性。
适量的硅含量能够提高钢材的加工性能和焊接性能，因此在20号钢材的配方中，硅元素的含量也需要合理控制。
锰（Mn）是20号钢材中的另一种常见元素，其含量通常在0.30%至0.60%之间。
锰元素可以提高钢材的强度和韧性，同时还能改善其冷加工性能和焊接性能。
合适的锰含量可以提高20号钢材的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，在实际的生产中也被广泛应用。
磷（P）和硫（S）是20号钢材中的两种常见杂质元素。
磷元素通常应控制在0.035%以下，硫元素应控制在0.040%以下，以保证钢材的纯净度和均匀性。
过高的磷和硫含量会对钢材的冷加工性能和焊接性能产生不利影响，因此在20号钢材的生产过程中需要严格控制磷和硫的含量。
除了以上几种元素外，20号钢材中通常还包含少量的铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等合金元素，以提高钢材的强度、硬度和耐腐蚀性能。
这些合金元素在20号钢材中的含量通常比较低，但对于改善钢材的性能有着显著的影响。
总的来说，20号钢材的元素含量需要按照相关的标准和要求进行控制，以确保其具有良好的综合性能和适用性。
通过科学的配方设计和严格的生产工艺控制，可以生产出符合要求的20号钢材，满足各种工程领域的使用需求。
碳素钢中的杂质元素及编号.
20、
冷冲压件、 焊接件和 标准件、 渗碳件等 零件。
45、
调质件：机 床齿轮、机 床主轴、曲 轴、连杆等 重要零件。
65
弹性件和 耐磨件： 小尺寸弹 簧、低速 车轮等
用途
较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
热处理：
渗碳、淬火、回火等。
汽车曲轴
08-25钢含碳量低，强度、硬度较低，塑性、韧性及 焊接性良好，主要用于制造冲压件，焊接结构件及 强度要求不高的机械零件
弹簧垫圈
小轴
30~55属于调质钢，经过调质处理后具有良好的综 合力学性能，主要用于制造受力较大的机械零件。
有害元素
磷（P）
来
源
炼钢原料和燃料。 少量能溶入F中，使强度、硬度 显著提高。
有益作用 有害影响 有害元素
引起钢的塑性和韧性急剧下降， 尤其在低温时脆性更大，这种现 象称为冷脆。
二、碳钢的分类
1）按C含量分
低C钢 w(C) ≤ 0.25% 中C钢 0.25% ＜w(C) ≤ 0.6% 高C钢 w(C) ＞ 0.6%
等。
用途
钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
热处理：热轧空冷
多边型角钢
钢筋、螺纹钢
螺钉、铆钉
钢桥梁
建筑构件
2．优质碳素结构钢： 用两位数字表示钢中平均含碳量的万 分数。
牌号 —— 如 45 钢，含C量为 45 / 10000 = 0.45 % 。 表3-4 优质碳素钢的化学成分和性能 化学成分，% 钢号 C 08F 10 20 35 40 45 50 60 65 0.05-0.11 0.07-0.13 0.17-0.23 0.32-0.39 0.37-0.44 0.42-0.50 0.47-0.55 0.57-0.65 0.62-0.70 Mn 0.25-0.50 0.35-0.65 0.35-0.65 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 Si 0.03 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 S <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 P <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035
钢中常存杂质元素中的有害元素及影响
钢中常存杂质元素中的有害元素及影响一、硅：在钢中是有益元素硅是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。
由于硅的脱氧能力较强，硅与钢液中的 FeO 能结成密度较小的硅酸盐以炉渣的形式被除去。
脱氧后钢不可避免地残留着少量硅，这些残留下来的硅能溶于铁素体，使得铁素体强化，从而提高钢的强度、硬度和弹性。
因此，硅在钢中是有益元素，但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.4％。
二、锰：在钢中是有益元素锰是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。
锰从 FeO中夺取氧形成MnO进入炉渣。
锰不能与硫化合成MnS，以减少硫对钢的有害影响，改善钢的热加工性能。
在室温下，锰大部分溶于铁素体，对钢有一定的强化作用。
因此，锰在钢中是有益元素，但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.8％。
三、硫：在钢中是有害元素硫是由生铁和燃料带入的杂质，炼钢时难以除尽。
在固态下硫不深于铁，而以 FeS的形式存在，FeS与Fe能形成低熔点的共晶体（Fe+FeS），熔点仅为985℃，且分布在奥氏体晶界上。
当钢在1000~1200℃压力加工时，由于低熔点共晶体熔化，显著减弱晶粒之间的联系，使钢材在压力加工时沿晶界开裂，这种现象为热脆。
因此，钢中硫的质量分数必须严格控制。
为了消除硫所形成的热脆，在炼钢时必须增加锰。
由于 Mn与S能形成高熔点（1620℃）的MnS，并呈粒状分布在晶粒内，MnS在高温时有一定的塑性，从而避免了钢的热脆。
硫虽然产生热脆，但对改善钢材的切削加工性能却有利。
如在硫的质量分数较高的钢（ Ws＝0.08％~0.45％）中适当提高锰的质量分数（WMn＝0.70～1.55％），可形成较多的Mns，在切削加工中MnS能起断屑作用，可改善钢的切削加工性，这种钢称为易切削钢，广泛应用于标准件等的生产。
四、磷：在钢中是有害元素磷是由生铁和燃料带入的杂质，炼钢时难以除尽。
磷能全部熔于铁素体，提高了铁素体的强度、硬度；但在室温下钢的塑性、韧性急剧下降，变脆，这种现象称为冷脆。
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钢中不可能除尽所有的杂质
在钢的冶炼过程中，不可能除尽所有的杂质，所以实际使用的碳钢中除碳以外，还含有少量的锰、硅、硫、磷、氧、氢、氮等元素，它们的存在，会影响钢的质量和性能。
()一•
锰和硅的影响 ● 锰和硅是炼钢过程中必须加入的脱氧剂，用以去除溶于钢液中的氧。
● 它还可把钢液中的FeO 还原成铁，并形成MnO 和2SiO 。
● 锰除了脱氧作用外，还有除硫作用，即与钢液中的硫结合成MnS ，从而在相
当大程度上消除硫在钢中的有害影响。
● 这些反应产物大部分进入炉渣，小部分残留于钢中，成为非金属夹杂物。
● 脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于钢液中，冷至室温后即溶于铁素体中，
提高铁素体的强度。
● 此外，锰还可以溶入渗碳体中，形成()C Mn Fe 3,
锰和硅的固溶强化作用铁素体提高钢的强度和硬度
● 锰对碳钢的机械性能有良好的影响，它能提高钢的强度和硬度，当含锰量不
高<0.8%时，可以稍微提高或不降低钢的塑性和韧性。
● 锰提高强度的原因是它溶入铁素体而引起的固溶强化，并使钢材在轧后冷却
时得到层片较细、强度较高的珠光体，在同样含锰量和同样冷却条件下珠光体的相对量增加。
● 硅溶于铁素体后有很强的固溶强化作用，显着提高钢的强度和硬度，但含量
较高时，将使钢的塑性和韧性下降。
()二•
硫的影响 来源：
硫是钢中的有害元素，它是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中来的杂质。
存在形式：
从FeS 相图4.25可以看出，硫只能溶于钢液中，在固态铁中几乎不能溶解，而是以FeS 夹杂的形式存在于固态钢中。
热加工开裂即热脆：
1. 硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆
2. 造成热脆的原因是由于FeS 的严重偏折
3. 即使钢中含硫量不算高，也会出现Fe+FeS 共晶
4. 钢在凝固时，共晶组织中的铁依附在先共晶相一铁晶体上生长，最后把FeS 留在晶界处，形成离异共晶。
FeS Fe +共晶的熔化温度很低989度，而热加工的温度一般为1150~1250度，这时位于晶界上的FeS Fe +共晶已处于熔融状态，从而导致热加工时开裂
5. 如果钢液中含氧量也高，还会形成熔点更低的（940度）FeS FeO Fe ++三相共晶，其危害性更大
防止热脆的方法和原理：
防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰。
由于锰与硫的化学亲合力大于铁与硫的化学亲合力，所以在含锰的钢中，硫便与锰形成MnS ，避免了FeS 的形成。
MnS 的熔点为1600度，高于热加工温度，并在高温下具有一定的塑性，故不会产生热脆。
在一般工业用钢中含锰量常为含硫量的5?10倍
热裂纹和气孔缩松：
此外，含硫量高时，还会使钢铸件在铸造应力作用下产生热裂纹，同样，也会使焊接件在焊缝处产生热裂纹。
在焊接时产生的S02气体，还使焊缝产生气孔和缩松。
硫能提高钢的切削加工性能
在易削钢中，%2.0~08.0=S W ，同时含锰%20.1~50.0=Mn W
()三•
磷的影响 来源：
—般说来，磷是有害的杂质元素，它是由矿石和生铁等炼钢原料带入的。
存在形式
从铁磷相图4.25可以看出，无论是在高温，还是在低温，磷在铁中具有较大的溶解度，所以钢中的磷一般都固溶于铁中。
冷脆和偏析：
1. 磷具有很强的固溶强化作用，它使钢的强度、硬度显着提高，但剧烈地降低
钢的韧性，尤其是低温韧性，称为冷脆。
磷的有害影响主要就在于此。
2. 此外，磷还具有严重的偏析倾向，并且它在Fe -γ和Fe -α中的扩散速度很
小，很难用热处理的方法予以消除。
在一定条件下磷也具有一定的有益作用
例如由于它降低铁素体的韧性，可以用来提高钢的切削加工性，与铜共存时可以显着提髙钢的抗大气腐蚀能力。
()四•
氮的影响 氮的淬火时效：
氮在Fe -α中的溶解度在591度时最大，约为0.1%。
随着温度的降低，溶解度急剧下降，在室温时小于0.001%，如果将含氮较高的钢从高温急速冷却下来（淬火）时，就会得到氮在Fe -α中的过饱和固溶体，将此钢材在室温下长期放置或稍加热时，教就逐渐以氮化铁的形式从铁素体中析出，使钢的强度硬度升高，塑性韧性下降，使钢材变脆，这种现象叫做淬火时效。
氮的应变时效：
另外，含有氮的低碳钢材经冷塑性变形后，性能也将随着时间而变化，即强度硬度升高，塑性韧性明显下降，这种现象称为应变时效
不管是淬火时效还是应变时效对低碳钢材性能的影响都是十分有害的 两种时效的防止和AlN 细化晶粒：
解决的方法是往钢中加入足够数量的铝，铝能与氮结合成AlN 、这样就可以减弱或完全消除这两种在较低低温度下发生的时效现象。
此外，AlN 还阻碍加热对奥氏体晶粒的长大，从而起细化晶粒作用。
()五•
氢的影响 氢的来源：
钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气吸入的。
此外，在含氢的还原性气氛中加热钢材、酸洗及电镀等，氢均可被钢件吸收，并通过扩散迸入钢内。
氢对钢的危害是很大的：
一是引起氢脆
即在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。
钢的强度越高，对氢脆的敏感性往往越大。
二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点
在钢材纵断面上呈光滑的银白色的斑点，在酸洗后的横断面上则呈较多的发丝状裂纹，如图4.27所示
白点对性能的影响
白点使钢材的延伸率显着下降，尤其是断面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可接近于零值。
因此具有白点的钢是不能使用的。
这些缺陷上主要发生在合金钢中
()六•氧及其它非金属夹杂物的影响
氧化物和非金属夹杂物举例：
1.氧在钢中的溶解度非常小，几乎全部以氧化物夹杂物的形式存在于钢中，如
Al
FeO,
,
,
,
,
O
CaO
MgO
MnO
SiO
等
2
2
3
2.除此之外，钢中往往还存在硫化铁、硫化锰,硫酸盐，氮化物及磷化物
非金属夹杂物的影响：
1.这些非金属夹杂物破坏了钢的基体的连续性,在静载荷和动载荷的作用下，往
往成为裂纹的起点。
2.它们的性质，大小、数量及分布状态不同程度地彩响着钢的各种性能，尤其
是对钢的塑性，韧性、疲劳强度和抗腐蚀性能等危害很大
因此对非金属夹杂物应严加控制
减少气体和非金属夹杂物的措施：
在要求高质量的钢材时，炼钢生产中应用真空技术、渣洗技术、惰性气体净化、电渣重熔等炉外精炼手段，可以卓有成效地减少钢中气体和非金属夹杂物。