(三)化學(xué)成分對鋼材性能的影響
碳素鋼中除了鐵和碳元素之外,還含有硅、錳、磷、硫、氮、氧、氫等元素。它們的含量決定了鋼材的質(zhì)量和性能,尤其是某些元素為有害雜質(zhì)(如磷、硫等) ,在冶煉時應(yīng)通過控制和調(diào)節(jié)限制其含量,以保證鋼的質(zhì)量。下面就一些主要元素在鋼中的作用和影響，作簡單介紹。
碳一一碳是影響鋼材性能的主要元素之一,在碳素鋼中隨著含碳量的增加,其強度和硬度提高,塑性和韌性降低。當(dāng)含碳量大于1%后,脆性增加,硬度增加,強度下降。含碳量大于0.3%時鋼的可焊性顯著降低。此外,含碳量增加,鋼的冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性降低。
硅一一硅含量在1%以內(nèi)時,可提高鋼的強度、疲勞極限、耐腐蝕性及抗氧化性,對塑性和韌性影響不大,但對可焊性和冷加工性能有所影響。硅可作為合金元素,用以提高 合金鋼的強度。
錳一一錳可提高鋼材的強度、硬度及耐磨性。能消減硫和氧引起的熱脆性,改善鋼 的熱加工性能。錳可作為合金元素,提高合金鋼的強度。
磷一一磷是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。常溫下能提高鋼的強度和硬度,但塑性和韌性顯著 下降,低溫時更甚,即引起所謂"冷脆性"。磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性能。
硫一一硫是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。在焊接時,易產(chǎn)生脆裂現(xiàn)象,稱為熱脆性,顯著降 低可焊性。含硫過量還會降低鋼的韌性、耐疲勞性等機械性能及耐腐蝕性能。
氧一一氧是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。含氧量增加,使鋼的機械強度降低、塑性和韌性降 低,促進時效作用,還能使熱脆性增加,焊接性能變差。
氮一一氮能使鋼的強度提高,塑性特別是韌性顯著下降。氮還會加劇鋼的時效敏感性 和冷脆性,使可焊性變差。在鋼中氮若與鋁或欽元素反應(yīng)生成的化合物能使晶粒細(xì)化, 可改善鋼的性能。
碳素鋼中除了鐵和碳元素之外,還含有硅、錳、磷、硫、氮、氧、氫等元素。它們的含量決定了鋼材的質(zhì)量和性能,尤其是某些元素為有害雜質(zhì)(如磷、硫等) ,在冶煉時應(yīng)通過控制和調(diào)節(jié)限制其含量,以保證鋼的質(zhì)量。下面就一些主要元素在鋼中的作用和影響，作簡單介紹。
碳一一碳是影響鋼材性能的主要元素之一,在碳素鋼中隨著含碳量的增加,其強度和硬度提高,塑性和韌性降低。當(dāng)含碳量大于1%后,脆性增加,硬度增加,強度下降。含碳量大于0.3%時鋼的可焊性顯著降低。此外,含碳量增加,鋼的冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性降低。
硅一一硅含量在1%以內(nèi)時,可提高鋼的強度、疲勞極限、耐腐蝕性及抗氧化性,對塑性和韌性影響不大,但對可焊性和冷加工性能有所影響。硅可作為合金元素,用以提高 合金鋼的強度。
錳一一錳可提高鋼材的強度、硬度及耐磨性。能消減硫和氧引起的熱脆性,改善鋼 的熱加工性能。錳可作為合金元素,提高合金鋼的強度。
磷一一磷是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。常溫下能提高鋼的強度和硬度,但塑性和韌性顯著 下降,低溫時更甚,即引起所謂"冷脆性"。磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性能。
硫一一硫是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。在焊接時,易產(chǎn)生脆裂現(xiàn)象,稱為熱脆性,顯著降 低可焊性。含硫過量還會降低鋼的韌性、耐疲勞性等機械性能及耐腐蝕性能。
氧一一氧是碳素鋼中的有害雜質(zhì)。含氧量增加,使鋼的機械強度降低、塑性和韌性降 低,促進時效作用,還能使熱脆性增加,焊接性能變差。
氮一一氮能使鋼的強度提高,塑性特別是韌性顯著下降。氮還會加劇鋼的時效敏感性 和冷脆性,使可焊性變差。在鋼中氮若與鋁或欽元素反應(yīng)生成的化合物能使晶粒細(xì)化, 可改善鋼的性能。