化学元素对钢材作用
各化学元素对钢材的影响

各化学元素对钢材的影响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。
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。
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。
各种化学元素对钢材性能的影响

各种化学元素对钢材性能的影响展开全文①碳(C)碳是仅次于铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。
当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
②硅(Si)硅是一种脱氧剂,其脱氧作用比锰强,是钢中的有益元素。
硅含量较低时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响,但是当硅含量超过0.8%~1.0%时,则塑性下降,特别是冲击韧性显著降低。
含硅量在1%~4%的低碳钢,具有极高的导磁性能,常用于电器工业和矽钢片。
但随着硅含量的增加,会降低钢的焊接性能。
③锰(Mn)锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的,是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力,它可以和硫结合形成MnS,从而在相当大程度上消除硫的有害影响,显著改善钢材的热加工性能。
同时,锰对碳素钢的力学性能有良好影响,它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。
锰含量小于0.8%,能在保持(或只略降)原有的塑性及冲击韧性的条件下,大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。
锰对钢的焊接性能也有影响。
在含锰量很低时,锰主要起消除热脆性的作用,此时锰对焊接性能的影响,特别是在硫含量略高时,是有益的;但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时,多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力,这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用,会使得钢的焊接性能变差。
④磷(P)磷是钢中难去除的有害杂质,会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。
造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。
另外磷能提高切削性能和抗蚀性,故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。
⑤硫(S)硫主要来自炼钢原料,炼钢时难以除尽。
硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在,对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。
各种元素对钢材性能的影响

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。
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。
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。
钢的五大元素

钢的五大元素引言钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、交通、机械制造等领域。
它具有优异的力学性能和耐腐蚀性,被誉为现代工业文明的基石之一。
钢的组成主要包括铁和碳,但除此之外,还存在着其他几个重要的元素对钢材的性能产生着深远影响。
这些元素被称为钢的五大元素,分别是碳、硅、锰、磷和硫。
本文将详细介绍每个元素在钢中的作用及其对钢材性能的影响。
1. 碳(C)碳是构成钢材最重要的元素之一,它可以通过控制含碳量来调节钢材的硬度和强度。
在低碳钢中,碳含量通常在0.05%以下;而高碳钢中,碳含量可以达到0.6%以上。
•硬度:增加碳含量可以提高钢材的硬度。
这是因为碳原子可以在晶格中形成固溶体,并增加晶格间距离,使得晶体结构更加紧密,从而增加了钢材的硬度。
•强度:碳的存在可以增加钢材的强度。
碳原子可以与铁原子形成固溶体,并生成强化相,如Fe3C(渗碳体),从而增加钢材的强度。
•韧性:适量的碳含量可以提高钢材的韧性。
过高或过低的碳含量都会降低钢材的韧性。
2. 硅(Si)硅是一种常见的合金元素,在钢中起到多种作用。
•脱氧剂:硅可以作为脱氧剂,与氧反应生成SiO2,有效地除去钢中的氧化物。
这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。
•弥散剂:硅能够与其他合金元素形成固溶体,改善晶界结构,提高钢材的强度和韧性。
•抑制晶粒长大:适量添加硅可以抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸,从而提高钢材在高温下的力学性能。
3. 锰(Mn)锰是一种重要的合金元素,在钢中起到多种作用。
•强化剂:锰能够与铁形成固溶体,并生成强化相,如MnS(硫化锰)和Mn3N (氮化锰),从而提高钢材的强度和硬度。
•脱氧剂:锰可以作为脱氧剂,与氧反应生成MnO,有效地除去钢中的氧化物。
这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。
•抑制晶粒长大:适量添加锰可以抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸,从而提高钢材在高温下的力学性能。
4. 磷(P)磷是一种常见的合金元素,在钢中起到多种作用。
•强化剂:适量添加磷可以提高钢材的强度和硬度。
合金元素对钢的影响和作用

合金元素对钢的影响和作用合金元素是指将两种或多种化学元素合成钢材中的一种。
合金元素可以对钢的性能和特性产生重要的影响。
以下是一些常见的合金元素对钢的影响和作用。
1.碳(C):碳是最常见的钢合金元素,可以增加钢的硬度和强度。
高碳钢通常用于制作切削工具和机械零件。
2.硅(Si):硅在钢中起着脱氧剂的作用,帮助去除钢中的氧气。
它还可以提高钢的抗氧化和耐腐蚀性能。
3.锰(Mn):锰可以提高钢的强度和韧性。
它还可以增加钢的冷加工硬化性能和耐磨性。
4.磷(P):磷可以改善钢的加工性能和机械性能。
在一些应用中,高磷钢可用于制造高速工具钢。
5.硫(S):硫在钢中具有良好的切削性能。
但过多的硫会降低钢的塑性和韧性。
6.镍(Ni):镍可以提高钢的强度和韧性,同时还可以提高钢的耐腐蚀性能。
高镍不锈钢常用于制造化工设备和船舶。
7.铬(Cr):铬可以增加钢的硬度、强度和耐腐蚀性能。
不锈钢中通常含有较高比例的铬。
8.钼(Mo):钼可以提高钢的硬度、强度和热稳定性。
它经常用于制造高温和高压应用的钢材。
9.钛(Ti):钛可以提高钢的耐热性和耐腐蚀性能。
它常用于制造航空和航天等高强度应用的钢材。
10.铌(Nb):铌可以提高钢的强度和耐腐蚀性能。
它常用于制造高温和高强度应用的钢材。
11.钒(V):钒可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。
它常用于制造工具钢和汽车零件。
除了上述合金元素,还有其他一些可以用作合金的元素,如铜、锡、铝等。
不同的合金元素的添加可以根据特定的应用要求来设计钢材的成分。
通过合理地选择和控制合金元素的含量,可以实现特定性能和特性的钢材。
根据使用环境和功能要求,可以定制不同的合金化钢材,以满足各种工业和商业需求。
总结起来,合金元素对钢的影响和作用可以包括提高钢的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性、耐热性和加工性能等。
不同元素的添加会产生不同的效果,因此在钢材的设计和生产过程中,必须仔细考虑合金元素的选择和控制。
这样可以生产出具有特定性能和特性的钢材,满足各种应用的需求。
各化学元素对钢材的影响

各化学元素对钢材的影响钢材是一种广泛应用于建筑、制造和其他领域的重要材料。
化学元素可以通过添加或与钢材中的化学成分相互作用来改变钢材的性能和特性。
下面将详细介绍一些常见的化学元素对钢材性能的影响。
1.碳(C):碳是钢材中最重要的元素之一、含碳量的增加可以提高钢材的硬度和强度,但同时也会降低其可塑性和冲击韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度,适合用于制造刀具和弹簧等应用。
2.硅(Si):硅的添加可以提高钢材的抗腐蚀性和磁性。
硅还有助于钢材的脱氧作用,减少对氧气的敏感性。
硅含量较高的钢材常用于制造电力设备和变压器。
3.锰(Mn):锰的添加可以提高钢材的强度和韧性,并增加其耐磨性和耐蚀性。
锰含量较高的钢材常用于制造铁路轨道和重型机械设备。
4.硫(S)和磷(P):硫和磷是常见的非金属杂质元素,其含量对钢材性能有负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢材变脆,降低其可塑性和韧性。
因此,在钢材生产过程中对硫和磷的含量进行控制非常重要。
5.铬(Cr):铬的添加可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
铬与钢中的碳形成的氧化物膜可以防止钢材与大气中的氧气接触,从而减少钢材的腐蚀。
高铬钢常用于制造不锈钢。
6.镍(Ni):镍的添加可以提高钢材的韧性和强度,同时也增加了钢材的耐腐蚀性。
镍含量较高的钢材常用于制造耐高温和耐腐蚀的材料,如合金钢和不锈钢。
7.钼(Mo):钼的添加可以提高钢材的强度和耐热性。
钼对钢材的影响类似于镍,但效果更加显著。
钼含量较高的钢材常用于制造高温设备和工具。
8.铝(Al):铝的添加可以改善钢材的氧化抗性和耐蚀性,并降低钢材的密度。
铝还可以提高钢材的强度和硬度,用于制造航空和汽车零件。
9.钛(Ti):钛的添加可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钛含量较高的钢材常用于制造航空和化工设备。
10.硼(B):硼的添加可以提高钢材的硬度和强度,并改善其机械性能。
硼含量较高的钢材常用于制造切削工具和弹簧。
总之,化学元素对钢材性能的影响是多样且复杂的。
各种化学元素在钢中的作用
各种化学元素在钢中的作用钢是一种由铁、碳和其他合金元素组成的合金材料。
不同的化学元素可以通过合金技术添加到钢中,以改善其性能、增强其力学性能和耐腐蚀性能。
以下是一些常见的化学元素在钢中的作用。
1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一,它可以提高钢的硬度和强度。
添加适量的碳可以增强钢材的硬度,但过量的碳会使钢变脆。
碳浓度低于0.2%的钢称为低碳钢,而碳浓度高于0.5%的钢称为高碳钢。
2.硅(Si):硅可以提高钢的抗腐蚀性和耐热性能。
它还可以减少钢的热脆性,提高钢的塑性和可焊性。
3.锰(Mn):锰可以提高钢的强度和硬度。
它还可以改善钢的可塑性、耐热性和耐磨性。
锰还可以降低钢的热脆性,提高钢的焊接性能。
4.硫(S):硫是钢中的一种杂质元素,它容易形成硫化物。
过高的硫含量会降低钢的可塑性和韧性,使其更容易开裂。
因此,通常需要保持钢中的硫含量低于0.05%。
5.磷(P):磷是另一种钢中常见的杂质元素。
过高的磷含量会降低钢的韧性和韧性。
因此,钢中的磷含量通常需要控制在很低的水平。
6.铬(Cr):铬可以提高钢的耐腐蚀性能。
铬与钢中的氧气发生反应,形成一层致密的氧化铬膜,防止进一步的氧化和腐蚀。
二十世纪初使用铬合金的主要用途是防止钢的腐蚀。
7.镍(Ni):镍可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性。
镍合金可以防止钢材的氧化和腐蚀,并使钢材更耐高温。
8.钼(Mo):钼可以提高钢的强度和硬度。
它还可以提高钢的耐高温性能和耐腐蚀性能。
钼合金被广泛用于制造高温和腐蚀性环境下的零件。
9.铌(Nb)、钛(Ti)、钒(V)等微量元素:这些元素可以用来细化钢的晶粒并提高钢的强度。
它们还可以改善钢的耐热性能和切削性能。
总之,钢中的化学元素可以通过调节合金配方的方式对钢的性能进行调控。
通过合理添加不同的化学元素,可以改善钢的硬度、强度、韧性、耐蚀性、耐高温性能和切削性能,以满足不同领域的需求。
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响钢材是一种重要的结构材料,用于建筑、制造、汽车等领域。
化学元素可以对钢材的性能产生不同的影响,包括强度、硬度、耐腐蚀性等。
下面将详细讨论各化学元素对钢材的影响。
1.碳(C):碳是钢材中最重要的元素之一,它对钢的强度和韧性有重要影响。
高碳钢具有较高的强度和硬度,但韧性较差。
低碳钢具有较好的可塑性和韧性,但强度较低。
适度的碳含量可以使钢材获得最佳的强度和韧性平衡。
2.硅(Si):硅可以提高钢材的硬度和抗腐蚀性。
在不锈钢制备过程中,硅可以帮助形成氧化铬层,从而提高钢材的耐腐蚀性能。
同时,硅还可以降低钢铁的磁性。
3.锰(Mn):锰可提高钢材的强度和硬度,并改善钢材的韧性。
锰和碳一起形成的碳化锰有助于提高钢的硬度和均匀性。
4.磷(P)和硫(S):磷和硫是常见的杂质元素,在通常情况下不利于钢材的性能。
磷会导致钢材脆性增加,而硫则会降低钢材的韧性。
因此,在钢材制备过程中,通常需要控制磷和硫的含量。
5.铬(Cr):铬是不锈钢中的重要合金元素,可以提高钢材的耐腐蚀性和抗氧化性。
铬与氧反应形成的氧化铬层可以防止钢材进一步氧化和腐蚀。
6.镍(Ni):镍可以提高不锈钢的抗腐蚀性和强度。
镍与铬一起形成的不锈钢可以在氧化环境下维持其表面亮度和防腐蚀能力。
7.钼(Mo):钼可以改变钢材的显微组织,提高钢材的强度和硬度,提高对热和机械应力的抵抗能力。
钼还可以增加钢材的耐蚀性,提高其在恶劣环境条件下的使用寿命。
8.钛(Ti):钛可以增加钢材的强度和硬度,并提高抗腐蚀性能。
通过与碳一起反应,钛可以形成碳化钛,改善钢材的耐磨性。
综上所述,化学元素对钢材的影响非常重要。
不同元素的含量可以调节钢材的强度、硬度、可塑性和抗腐蚀性能。
因此,在钢材制备和合金设计过程中,必须仔细控制化学元素的含量,以获得最佳性能的钢材。
常见元素在钢中的作用
钢铁中所含元素在钢铁应用的作用2008-11-12 15:201、磷(P):使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性;但可改善钢的切削性能。
2、硅(Si):能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。
冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。
3、锰(Mm):能提高钢的强度和硬度及耐磨性。
冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。
4、铬(Cr):能增加钢的机械性能和耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。
同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。
5、镍(Ni):可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。
增加钢的淬透性及硬度。
6、钒(V):可赋于钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。
7、钛(Ti):可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。
8、铜(Cu):一般如P、S一样是残留有害元素。
Cu的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。
钢中加入一定量的Cu,可提高钢的退火硬度,降低成本。
若含Cu 0.15~0.25%时,可使钢的耐大气腐蚀的性能。
9、铝(Al):(1)低碳结构钢中 0.5~1%的Al有助于增加钢的硬度和强度;(2)铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。
10、钨(W):可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4×9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。
11、钼(Mo):可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。
12、钴(Co):可以提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。
13、铌(Nb):可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性及回火脆性;改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。
sn元素对钢质量的影响
sn元素对钢质量的影响
钢质量是指钢材的物理性能和化学成分,在生产过程中,加入适量的合金元素可以改善钢的质量。
以下是一些常见的合金元素及其对钢质量的影响:
1. 碳(C):碳是钢中最重要的合金元素,可以提高钢材的硬度和强度。
高碳钢通常用于制造刀具和弹簧等需要高硬度和韧性的产品。
2. 锰(Mn):锰可以增加钢材的强度和韧性,并改善钢材的可焊性。
高锰钢通常用于制造机械零件和建筑结构。
3. 硅(Si):硅可以提高钢材的强度和耐磨性。
高硅钢通常用于制造电力设备和变压器铁芯。
4. 磷(P)和硫(S):磷和硫是非金属杂质元素,当含有过多的磷和硫时,会降低钢材的可塑性和韧性。
因此,在钢铁生产中,需要控制磷和硫的含量。
5. 铬(Cr):铬可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
不锈钢中常含有较高比例的铬。
6. 镍(Ni):镍可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
镍合金钢通常用于制造船舶和化工设备。
7. 钼(Mo):钼可以提高钢材的硬度、强度和耐磨性。
钼合金钢通常用于制造刀具、发动机零件和高温设备。
总之,适量添加合金元素可以显著改变钢材的物理性能,提高钢材的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等,从而影响钢材的质量。
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化学元素对钢材的作用
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。
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。
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。
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。
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,称蠕变)。
结构钢中加入钼,能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):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。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,
提高强度,但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。
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。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。
钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
碳(C) 1.提高刀刃抗变形能力和抗张强度
2.增强硬度,提高抗磨损能力
铬(Cr) 1.增强硬度,抗张强度和韧性
2.防磨损和腐蚀
钴(Co) 1.增大硬度和力度,使之可以承受高温淬火
2.在更复杂的合金中用来加强其他元素的
某些个体特性
铜(Cu) 1.增强抗腐蚀能力
2.增强抗磨损能力
锰(Mn) 1.增大可淬性,抗磨损力和抗张强度
2.从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化
作用带走氧
3.大量加入时,增强硬度,但提高脆性
钼(Mo) 1.增强力度,硬度,可淬性和韧性
2.改善机械加工性和抗腐蚀能力
镍(Ni) 1.增强力度,硬度和抗腐蚀能力
磷(P) 1.增强力度,机械加工性和硬度
2.浓度过大时易脆裂
硅(Si) 1.增强延展性
2.增大抗张强度
3.从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化
作用带走氧
硫(S) 1.少量使用可改善机械加工性
钨(W) 1.增大力度,硬度和韧性
钒(V) 1.增大力度,硬度和抗震能力
2.防止产生颗粒
高速钢中主要合金元素的作用
高速钢的特殊性能,是由它的化学成分所决定的,并经过一定的热处理才能体现出来。
现在将高速钢所含合金元素的作用分述如下。