1樓:匿名使用者
在結構鋼材中,通常都含有c、si、mn、s、p,五種元素,其中si,mn是有益元素,p、s是有害元素。
請問鋼材中的c、s、si、mn、p元素對鋼材都有什麼影響,他們的作用分別是什麼?
2樓:匿名使用者
1、碳(c):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和衝擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接效能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.
20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易鏽蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、矽(si):在鍊鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.
30%的矽。如果鋼中含矽量超過0.50-0.
60%,矽就算合金元素。矽能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.
0-1.2%的矽,強度可提高15-20%。矽和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。
含矽1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。矽量增加,會降低鋼的焊接效能。
3、錳(mn):在鍊鋼過程中,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,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工效能,如16mn鋼比a3屈服點高40%。
含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機剷鬥,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接效能。
4、磷(p):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接效能變壞,降低塑性,使冷彎效能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(s):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋製時造成裂紋。
硫對焊接效能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於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):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不鏽鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防鏽和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應儘量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強效能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械效能。
還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接效能。在鉻18鎳9奧氏體不鏽鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。
10、釩(v):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。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性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,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。
鈮可改善焊接效能。在奧氏體不鏽鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕效能。
缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.
50%對焊接性無影響。
15、鋁(al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高衝擊韌性,如作深衝薄板的08al鋼。
鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕效能,鋁與鉻、矽合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮效能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工效能、焊接效能和切削加工效能。
16、硼(b):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋效能,提高強度。
17、氮(n):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(xt):稀土元素是指元素週期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。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、分佈和性質,從而改善了鋼的各種效能,如韌性、焊接性,冷加工效能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
3樓:宜長順吉媼
碳:碳是決定鋼材效能的最重要元素。
當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降;
當含碳量大於1.0%時,隨含碳量增加,強度反而下降,鋼中含碳量增加,還會使鋼的焊接效能變差(含碳量大於0.3%的鋼,可焊性顯著下降),冷脆性效敏感性增大,並使鋼耐大氣鏽蝕能力下降。
4樓:貝蕾衣汝
鋼材的質量及效能是根據需要而確定的,不同的需要,要有不同的元素含量.
(1)碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
(2)硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時,容易脆裂,通常叫作熱脆性.
(3)磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作冷脆性.在優質鋼中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.
(4)錳;能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,並能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理效能.
(5)矽;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的矽,能改善軟磁效能.
(6)鎢;能提高鋼的紅硬性和熱強性,並能提高鋼的耐磨性.
(7)鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
(8)釩;能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當它在碳化物形態存在時,就會降低它的淬透性.
(9)鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.
(10)鈦;能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不鏽鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象.
(11)鎳;能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理效能,提高鋼的抗腐蝕能力.
(12)硼;當鋼中含有微量的(
0.001
-0.005
%)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高.
(13)鋁;能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強度等.
(14)銅;它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕效能,特別是和磷配合使用時更為明顯。
5樓:清竹酈念
為了改善和提高鋼的某些效能和使之獲得某些特殊效能而有意在冶煉過程中加入的元素稱為合金元素。常用的合金元素有鉻,鎳,鉬,鎢,釩,鈦,鈮,鋯,鈷,矽,錳,鋁,銅,硼,稀土等。
(1)鉻(cr)
鉻能增加鋼的淬透性並有二次硬化的作用,可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。當鉻含量超過15%時,強度和硬度將下降,伸長率和斷面收縮率則相應地有所提高。鎳可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。
在不鏽耐酸鋼中,鉬能進一步提高對有機酸(如蟻酸、醋酸、草酸等)以及過氧化氫、硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由於鉬的加入,防止了氯離子的存在所產生的點腐蝕傾向。其作用與鉬相似,按質量分數計算,一般效果不如鉬顯著。
65simnwa彈簧鋼熱軋後空冷就具有很高的硬度,50mm2截面的彈簧鋼在油中即能淬透,可作承受大負荷、耐熱(不大於350°C)、受衝擊的重要彈簧。能促使鐵素體晶粒粗化,降低矯頑力。磷對焊接性也有不利影響。
6樓:美好
簡單地說,就是改善鋼材的脆性和強度。
化學元素c、mn、si、s、p中,對鋼材有害的元素是什麼?
7樓:傷感灬
對鋼材有害的元素,要看你是什麼鋼材。但通常情況下p、s都是有害的。冷脆的是p。
磷p:在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接效能變壞,降低塑性,使冷彎效能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
硫 s硫在鋼中為有害元素,通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。
a、使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋製時造成裂紋。
b、破壞鋼的焊接效能,降低耐腐蝕性。
c、可使鋼的強度降低,因此有利於鋼的切削,但除了易切鋼之外,極少利用。
碳ca、鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,塑性和衝擊性降低。
b、當碳量超過0.23%時,焊接效能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力。
c、能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
錳 mn
在鍊鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。
a、含量增加可增加鋼的強度及硬度,對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度及硬度有顯著的作用
b、有脫氧及脫硫的功效,故錳能發揮鋼的鍛造性與可塑性。
c、鋼中含量多時,可降低鋼的淬火溫度,提高鋼的淬透性。
d、可增進鋼的硬化深度,尤其在含碳量高的由硬性錳鋼最為顯著,對鋼的高溫瞬時強度有所提高。
缺點:1.含錳較高時,有較明顯的回火脆性現象;
2.錳有促進晶粒長大的作用,因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上必須注意,這種缺點可用加入細化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服。
3.當錳的質量分數超過1%時,鋼的焊接效能變壞,
4.錳會使鋼的耐鏽蝕效能降低。
si在鍊鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的矽。
a、阻礙碳元素溶於鋼中,對於碳量較高的鋼,矽多則增加脆性,加速鋼的晶粒生長,使其變粗,含量需控制在0.05%~0.30%。
b、提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低,增加鋼的電磁傳導率,故適於製造電器材料。
c、增高淬火溫度,增加耐熱鋼的氧化性。
d、顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比,在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的矽,強度可提高15-20%。
e、提高耐腐蝕性。矽的質量分數為15%一20%的高矽鑄鐵,是很好的耐酸材料。含有矽的鋼在氧化氣氛中加熱時,表面也將形成一層sio2薄膜,從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。
缺點:使鋼的焊接效能惡化。
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