化學(xué)元素對(duì)鋼性能的影響

yugs · 發(fā)表于 2007-9-28 10:51:31

化學(xué)元素對(duì)鋼性能的影響
1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量0.23%超過(guò)時(shí),，鋼的焊接性能變壞,，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過(guò)0.20%,。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力,，在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕；此外,，碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性,。
　　2、硅（Si）：在煉鋼過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15－0.30%的硅,。如果鋼中含硅量超過(guò)0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,，故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0－1.2%的硅,，強(qiáng)度可提高15－20%,。硅和鉬、鎢,、鉻等結(jié)合,，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼,。含硅1－4%的低碳鋼,，具有極高的導(dǎo)磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片,。硅量增加,，會(huì)降低鋼的焊接性能。
　　3、錳（Mn）：在煉鋼過(guò)程中,，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,，且有較高的強(qiáng)度和硬度，提高鋼的淬性,，改善鋼的熱加工性能,，如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性,，用于挖土機(jī)鏟斗,，球磨機(jī)襯板等。錳量增高,，減弱鋼的抗腐蝕能力,，降低焊接性能。
　　4,、磷（P）：在一般情況下,，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性,，使焊接性能變壞,，降低塑性，使冷彎性能變壞,。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,，優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。
　　5,、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素,。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性,，在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋,。硫?qū)附有阅芤膊焕档湍透g性,。所以通常要求硫含量小于0.055%,，優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,，可以改善切削加工性,，通常稱易切削鋼。
　　6,、鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,，鉻能顯著提高強(qiáng)度,、硬度和耐磨性，但同時(shí)降低塑性和韌性,。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素,。
　　7,、鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性,。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力,，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼,。
　　8、鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,，提高淬透性和熱強(qiáng)性能，在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力(長(zhǎng)期在高溫下受到應(yīng)力,，發(fā)生變形,，稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬,，能提高機(jī)械性能,。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性,。
　　9,、鈦(Ti)：鈦是鋼中強(qiáng)脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密,，細(xì)化晶粒力,；降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能,。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)拟�,，可避免晶間腐蝕。
　　10,、釩(V)：釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑,。鋼中加0.5%的釩可細(xì)化組織晶粒，提高強(qiáng)度和韌性,。釩與碳形成的碳化物,，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
　　11,、鎢(W)：鎢熔點(diǎn)高,，比重大,，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性,。在工具鋼加鎢,，可顯著提高紅硬性和熱強(qiáng)性，作切削工具及鍛模具用,。
　　12,、鈮(Nb)：鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性，提高強(qiáng)度,，但塑性和韌性有所下降,。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫,、氮,、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能,。在奧氏體不銹鋼中加鈮,，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。
　　13,、鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬,，多用于特殊鋼和合金中，如熱強(qiáng)鋼和磁性材料,。
　　14,、銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅,。銅能提高強(qiáng)度和韌性,，特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆,，銅含量超過(guò)0.5%塑性顯著降低,。當(dāng)銅含量小于0.50%對(duì)焊接性無(wú)影響。
　　15,、鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑,。鋼中加入少量的鋁，可細(xì)化晶粒,，提高沖擊韌性,，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,，鋁與鉻,、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力,。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能,、焊接性能和切削加工性能,。
　　16、硼(B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,，提高強(qiáng)度,。
　　17、氮(N):氮能提高鋼的強(qiáng)度,，低溫韌性和焊接性,，增加時(shí)效敏感性。
　　18,、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個(gè)鑭系元素,。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象“土”,，所以習(xí)慣上稱稀土,。鋼中加入稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成,、形態(tài),、分布和性質(zhì)，從而改善了鋼的各種性能,，如韌性,、焊接性，冷加工性能,。在犁鏵鋼中加入稀土，可提高耐磨性

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