各种元素对钢的性能的影响汇总解析.docx

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各种元素对钢的性能的影响汇总解析

元素对钢的物理化学性能的影响

C元素-1-

Si元素-1-

Mn元素-2-

Cr元素-4-

Ni元素-7-

S元素-8-

P元素-9-

H元素-10-

O元素-11-

N元素-11-

V元素-13-

B元素-14-

Ti元素-15-

Mo元素-16-

Al元素-17-

Cu元素-19-

W元素-20-

Nb元素-22-

Co元素-22-

Xt元素-23-

RE元素-24-

Zr元素-24-

Pb元素-24-

Sn元素-24-

As元素-24-

Bi元素-25-

Sb元素-25-

In元素-25-

Cd元素-25-

Te元素-26-

Ta元素-26-

C元素

含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.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。

Si元素

1.它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能.

2.硅也是炼钢时作为脱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。

3.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。

4.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。

5.硅量增加,会降低钢的焊接性能。

6.提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

7.硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。

8.耐腐蚀性。

硅的质量分数为15%一20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。

含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。

Mn元素

1.能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰

钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.

2.锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。

由于锰可以与硫形成高熔点(1600℃)的MnS,一定程度上消除了硫的有害作用。

锰具有很好的脱氧能力,能够与钢中的FeO成为MnO进入炉渣,从而改善钢的品质,特别是降低钢的脆性,提高钢的强度和硬度。

因此,锰在钢中是一种有益元素。

一般认为,钢中含锰量在0.5%~0.8%以下时,把锰看成是常存杂质。

技术条件中规定,优质碳素结构钢中,正常含锰量是0.5%~0.8%;而较高含锰量的结构钢中,其量可达0.7%~1.2%。

3.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.锰亦为钢中重要元素,其作用及影响如下:

a.在适量下,锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。

b.锰有脱氧及脱疏功效,故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。

c.锰在钢中含量多,可降低钢之淬火温度。

d.可增进钢之硬化深度,尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。

5.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。

(1)锰提高钢的淬透性。

(2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。

(3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

锰钢的主要缺点是,①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对

过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。

这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服:

⑧当锰的质量分数超过1%时,会使钢的焊接性能变坏,④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。

6.降低钢的下临界点,增加奥氏体冷却时的过冷度,细化珠光体组织以改善其力学性能,为低合金钢的重要合金元素,能明显提高钢的淬透性,但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利倾向。

7.锰的有益作用是:

高的强度和耐磨性),淬透、渗碳、冷工硬化。

14%(高耐磨钢),17~19%(护环钢)

①作为炼钢的脱氧剂用,因为一般钢中均含Mn,其量≤0.7%。

②Mn和S作用抵消S对铁的红脆影响。

③Mn对各类钢的作用是:

a.珠光体Mn钢:

可提高其强度和耐磨性,塑性亦不错。

所以它能细化珠光体组织。

(对含碳量较高的钢,Mn↑,塑性稍有降低。

对低碳钢则含Mn↑,而韧性↑。

b.奥氏体Mn钢:

有足够高的塑性和很高的耐磨性。

所以Mn能增加奥氏体的稳定性,扩大γ相区得奥氏体。

降低淬火时的临界冷却速度。

降低钢的临界点(A1和A3)同碳量碳素钢低25~30℃,所以可提高钢的淬透性,淬火时的变形也比较小,因此适于制大截面和复杂的零件。

Mn=5%时,Mn降至0℃。

c.马氏体Mn钢:

易使之发脆、淬裂。

Mn易溶于铁素体内,形成弱碳化物其稳定性不强。

所以加热过程中极易完全溶入奥氏休中,加之其临界点又低,所以晶粒极易粗化、极易淬裂,为此应严格控制淬火加热温度和保温时间,一般均以油淬或流动空气中冷却为宜,只有形状简单件才好用水淬。

调质钢:

将降低其塑性(回火脆性影响)。

d.渗碳钢:

Mn的存在能促进渗碳作用,所以能大大提高钢的表面硬度与耐磨性,尤其可贵的是在渗碳时表面软点较少,也不改变过分增碳的倾向。

(渗碳后的锰钢,在最后淬火前,应进行一次正火或退火处理,以消除因长时间渗碳造成的心部过热)。

e.结构钢:

将促使其回火脆性增强。

f.工具钢:

加入约1%Mn,可减少淬火时的体积变形,这对于精密工具和长形工具来说有重要的意义。

(如CrMn、CrWMn钢等)。

④Mn可改善钢的焊接性和低温性能,还可减慢钢的脱碳作用。

⑤Mn量中还可适当改善钢的切削性能。

⑥对某些钢,Mn的作用可代Ni,能扩大γ相区得奥氏体,如模具钢(增强淬透性)、奥氏体钢等。

⑦高锰钢对冷工硬化敏感,可提高钢的强度和耐磨性。

(Mn=10~14%,而C=1~1.4%)

⑧铬锰奥氏体钢的热强性很好,甚至可超过Cr、Ni钢,加4%Cr、Ni红热耐磨性更好。

Mn价廉。

8.锰的不良影响是:

①增加钢的过热敏感性(粗晶):

这是由于含Mn渗碳体的稳定性不强,在加热过程中很容易完全溶于奥氏体中。

加之,Mn钢的临界点亦较低,所以就易粗晶了。

为此锻造和热处理加热都要严格控制加热温度和保温时间。

所有合金元素中,Mn是不能减低奥氏体晶粒长大倾向的元素,相反引起粗晶。

②增强钢对白点的敏感性,故要缓冷。

(含C>0.3%时影响即较大)

③增强回火脆性,且易形成带状和纤维组织。

故纵、横向性能差较大(Mn>2.4%延伸率↓↓)

④高锰钢熔点低(Mn13~14%,T熔1350~1400℃)平均线膨胀系数大(相当于钢类矽钢的1.9倍),导热系数小(约为同类矽钢的1/3~1/4),热加工稍难。

⑤高锰钢在冷速不够时,易生成块状碳化物沿晶界析出,使钢变脆,采用水淬速冷时,可使碳化物来不及析出,得到均匀奥氏体组织,性能改善。

但因为含Mn量高,导热性差,速冷则温差应力大而易淬裂,所以淬火次数不宜多。

(3)含Mn钢的分类

①碳钢:

a、正常含Mn量碳钢

Mn=0.25~0.8%

B、较高含Mn量碳钢

Mn=0.7~1.0%

及0.9~1.2%

②锰钢:

Mn=1.1~1.8%

少数~2.4%

③高锰钢:

Mn=13~14%

(C=1.0~1.3%)

注:

Mn<1.2%为炼钢脱氧及稍许改变钢性能,作一般矽钢。

Mn=1.1~1.8%或2.4%为具高塑性、耐磨性,强度而被采用。

Mn=2.4~13%为粗晶极脆而不可用。

Mn=13~14%为冷工硬化而成为高耐磨钢。

Cr元素

1.能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.

2.铬在钢中的角色多元且重要,它会形成安定而硬的碳化物,而且具抗蚀性,其主要作用有:

a.增进钢的硬化能和渗碳作用。

b.使钢在高温畤仍具高强度。

c.能增加耐磨耗性。

d.增高钢之淬火温度。

e.能增进钢的抗腐蚀性。

3.铬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。

(1)铬可提高钢的强度和硬度。

(2)铬可提高钢的高温机械性能。

(3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性

(4)阻止石墨化(5)提高淬透性。

缺点:

①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。

4.1)铬的有益作用:

具有许多有价值的性能:

高硬度、高强度、屈服点、高的耐磨性而对塑性、韧性影响又不大,高的抗氧化性,耐蚀性,还能提高电阻和导磁率等等。

1)Cr是中等碳化物形成元素,在所有各种碳化物中,铬碳化物是最细小的一种,它可均匀地分布在钢体积中,所以具有高的强度、硬度、屈服点和高的耐磨性。

由于它能使组织细化而又均分布,所以塑性、韧性也好,这对工具钢尤有价值。

2)Cr的碳化物也较难溶解,在短时间加热下有阻碍晶粒长大作用,长时间渗碳还会粗晶。

所以可减小过热敏感效应。

3)Cr可使A体分解速度减缓,降低淬火时的临界冷却速度,因而有助于M体形成和提高M体的稳定性,所以Cr钢均有优良的淬透性,且淬火变形较小。

注意:

Cr是铁素体形成元素,缩小γ区,所以在没A体化元素存在时,高Cr钢将呈铁素体组织。

4)Cr与W或Mo结合,能使淬火钢中残余奥氏体增加,而有助于获得需要粉碎程度的碳化物相。

5)Cr能大大提高结构钢的强度和塑性,这种影响在Cr与Ni结合的钢中尤其显著。

如12CrNi3N等。

6)Cr≥12%时,有好的耐蚀性,再加8~9%的Ni,耐蚀性更会大大提高。

Cr提高耐蚀能力的作用随含碳量增加而会有所降低,因为Cr与C结合后不起作用。

7)Cr≥25~30%时,有好抗氧化性。

如Cr=27~28%即可作1300℃的热电偶温度计的防护罩,当Cr与Si、Al结合时,甚至Cr相当少而抗氧化性也很高。

如Cr6~10%+Si2~3%就有高的耐热性和抗氧性。

8)Cr、Al结合(1Cr17AL5、Cr13AL4等)及Cr、Ni结合(如Cr15Ni60、Cr20Ni80等)均有很高的电阻。

9)Cr能提高钢的矫顽力和阻止钢的组织时效,所以Cr钢用于制造永久磁铁。

10)Cr价较低。

11)因为Cr可形成稳定的碳化物,减缓碳的扩散和生成紧固的氧化皮膜,所以可降低脱碳作用。

12)含Cr>2.5%的多元素合金钢。

(18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等)是良好的抗氢蚀钢。

含Cr<0.08%这是石墨钢的要求,所以Cr是阻止石墨化的一种元素。

含Cr≯1.2%低合金高强度钢(一般Mn钢和SiMn钢)

含Cr=0.5~1.65%作轴承钢(C≈1%)——其合金含量低,价廉,而又具有高强度、高耐磨性、良好的耐疲劳性和淬透性,且热处理也简便。

含Cr=3~10%的钢——Cr对钢强度和韧性的影响是Cr<2%时逐渐增强到2%时,强化作用最为显著。

但超过此限则会损害其热强性。

3~10%时最为明显,当含Cr>12%时,则强度又复升高。

但是当含Cr量增至3%时,由于其马氏体回火稳定性显著增高。

所以有较高的硬度和耐磨性而用于模具。

当含Cr量增至3%时,其与含C1%的磁性配合也最好。

所以又用作磁钢。

含Cr4%而与18%W及1%V结合可得到很好的红硬性(620℃HRC=60),所以广泛用于高速工具钢中,含Cr5%的钢(含C1%)即可空气中淬火。

含Cr5~6%及含Cr6~10%且含Si2~3%的矽铬钢,尽管强度不是很高,但亦具有足够的耐热性和抗氧化性而用于气阀中及石油、化学工业(氨合成设备等)。

含Cr=12~14%的钢是最典型的不锈钢(1Cr13~4Cr13)它们都有较高的抗蚀力,强度也不错,面Cr12、Cr12Mo等则是典型的具有高淬透性和高耐磨性的模具钢。

(此类多属马氏体钢)

含Cr=16~18%的钢有的只具单相(铁素体),有的双相(M体—铁素体),此类具单相的Cr钢耐蚀力比含Cr=12~14%的钢还高。

如Cr17、9Cr18等,如再加8~9%的Ni其耐蚀力又将大大增高。

如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等都是典型的不锈钢、耐酸性较好,CrNi钢的缺点是有晶间腐蚀,加Ti、Nb可改善。

含Cr=23~32%的钢具有很好的抗蚀稳定性,极高的抗氧化性,甚至在普通温度下能抵抗浓硝酸、浓磷酸、浓硫酸的浸蚀。

含Cr27~28%的钢可作1300℃的热电偶温度计的防护罩。

这类钢是纯铁素体钢,所以不能通过热处理改变其组织及性能。

且再结晶温度较低,粗晶作用较强,有高的脆性,所以不能作受振及打击零件。

加入Mo、W、V可适当改变性能。

减少Cr含量,加Si量可提高其热强度如Cr9Si2、Cr10Si2Mo等。

加Ni也成,如Cr20Ni14Si、Cr25Ni20、Cr18Ni25Si、Cr14Mn14W、Cr18Ni6Mn5等等。

Cr不同于Mn、Ni,它是缩小γ区的合金元素。

(它同α‐Fe都具有体心立方晶格,且自熔点1849℃至绝对0ºK,纯铬均为这一晶格不变),所以随含Cr量增加Ac3虽也从910℃开始降低,但其速很慢,而Ac4却从1400℃迅速降低,至含铬达8%时Ac3为850℃已为最低。

含Cr再增加,Ac3即迅速上升。

当含Cr量达13%时,Ac3与Ac4会合为一点,γ区被封闭,所以含Cr>13%时变为纯铁素体相,不再发生转变,用热处理也不能再改变其晶粒尺寸。

——即为铁素体钢。

当Cr量继续增加,约在25~60%特别是45~48%区域,当温度低于950℃时(多在820℃)慢冷,将会析出一种无磁性脆性组分——σ相。

这些在进行二次加热后将会游离析出,致使得在固溶体中产生巨大体积改变造成颇大应力,故极脆。

但在950℃以下急冷时,σ相可由于固溶体内不析出,影响则较小。

δ相问题:

有人指出,当Cr和C含量搭配时,特别在含左右时,将极易生成游离态的铁素体即δ相,它将使钢的工艺性能和耐热性降低,所以要很好注意在含Cr=0.11%时,含Cr=10.9%可使δ相量减至最少。

Cr对抗腐性的改善上很有利的,但对抗蠕变的影响则较复杂。

因为作耐热钢应注意,当含Cr=1%抗蠕变强度最高。

含Cr↑则出现,Cr>C3三方晶格,至Cr=7%抗蠕强降至最低点,当含Cr增至12%时,Cr23C6将取代Cr7C3,抗蠕强(耐热性)可有少许提高,添加V、Nb、Ti可得极细弥散相,对抗蠕强(耐热性)改善极为有利。

Ni元素

1.能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.

2.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。

3.镍在钢中的影响有:

a.增进钢的硬化能。

b.能降低热处理时的淬火温度,因之在处理时变形小。

c.能增加钢的韧性。

d.高镍合金钢能耐腐蚀,例如:

不锈钢就含有8%左右的镍。

4.a.在适量下,锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。

b.锰有脱氧及脱疏功效,故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。

c.锰在钢中含量多,可降低钢之淬火温度。

d.可增进钢之硬化深度,尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。

5.提高塑性及韧性,(提高低温韧性更明显),改善耐蚀性能,与铬、钼联合使用,提高热强性,是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一;

6.镍的作用

(1)Ni有益作用:

高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。

①一方面既强烈提高钢的强度,另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。

其变脆温度则极低。

(当镍<0.3%时,其变脆温度即达‐100℃以下,当Ni量增高时,约4~5%,其变脆温度竞可降至‐180℃。

所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。

含Ni=3.5%,无Cr钢可空淬,含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。

②Ni的晶格常数与γ‐铁相近,所以可成连续固溶体。

这就有利于提高钢的淬硬性,Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性,所以其淬火温度可降低,淬透性好。

一般大断面的厚重伯都用加Ni钢。

当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时候,淬透性尤可增高。

镍钼钢还具有很高的疲劳极限。

(Ni钢有良好的耐热疲劳性,工作在冷热反复。

σ、αk高)

③在不锈钢中用Ni,是为了使钢具有均匀的A体组织,以改善耐蚀性。

④有Ni钢一般不易过热,所以它可阻止高温时晶粒的增长,仍可保持细晶粒组织。

⑤含Ni量相当高的钢,其热膨胀系数很小而用作不变钢(Ni36%)和代用白金(Ni42%)。

⑥含Ni更高时,与Cr结合作高电阻合金(Cr15Ni60、Cr20Ni80)。

⑦Ni和V一样,对脱碳过程没有影响。

⑧Ni本身不是有效的抗氧化学元素,所以很少单独用作不锈钢的合金元素,但对浓苛性碱有好的作用。

⑨Ni可提高A体钢的蠕变抗力,但还一定值作用则减弱,须加入别的合金元素,通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。

⑩Cr、Ni钢的焊接性能和低温性能也不错。

(2)Ni的不良作用:

①Ni不能提高铁素体的蠕变抗力,相反会使珠光体M体钢热脆性增大。

所以珠光体、马氏体钢不加镍。

②含硫气氛中的Ni钢耐蚀性也不及无Ni钢,因硫化镍会引起钢的赤热脆性。

③铬镍钢容易感受回火脆性和易形成白点(前者可在回火后采用速冷防止,后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷却规范防止。

④对高速钢,因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质,当Ni≈2%时或更高时,由于其抗600~660℃回火稳定性降低而热硬性变坏(使A体稳定不分解),所以硬度降低。

⑤同样,因为Ni降低钢之淬火层的硬度,在轴承钢中也不希望有它,Ni不大于0.30%,且Ni+Cu不大于0.50%(Cu不大于0.25%)。

⑥Ni虽可提高电阻,促使矽石墨化,但会降低磁感和最大磁导率。

所以硅钢片也不希望有Ni。

⑦Ni在我国早,价钱高。

⑧Ni钢氧化容易起鳞,所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。

(3)一般合金钢中的Ni含量:

渗碳钢:

含C=0.15~0.25%Ni=1~4.5%

调质钢:

含C=0.35~0.55%Ni=1~1.75%

不锈钢:

含Ni≤2%M体不锈钢,含Ni=8~18%A体不锈钢。

含Ni=2~8%M‐P体类不锈钢。

耐热不起皮钢:

含Ni达9~36%,属A体钢。

磁钢:

含Ni<25%的(Ni25、Ni9Mn9等)为弱磁性钢,用930~1000℃淬火能很好不被磁化,可用于制机器,仪表等不应被磁化零件(电机环、指南针盒、电阻等)。

含Ni=25~30%的是陈化磁性钢,它具有非常高的磁性,当残余磁感应为5000~7500高斯时,矫顽磁力可达500~700奥斯特甚至1000,但它具有高的脆性(和硬度),所以多做铸造磁铁。

含Ni=35~37%的是恒范合金(不变合金)

含Ni=42~44%的是类铂合金。

含Ni=50~80%的是高导磁率的合金,(但要很纯,才能发挥作用)

S元素

1、钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性.

2、硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。

它是钢中的一种有害元素。

硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中,FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。

而钢材的热加工温度一般在1150~1200℃以上,所以当钢材热加工时,由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂,这种现象称为“热脆”。

含硫量愈高,热脆现象愈严重,故必须对钢中含硫量进行控制。

高级优质钢:

S<0.02%~0.03%;优质钢:

S<0.03%~0.045%;普通钢:

S<0.055%~0.7%以下。

3、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。

4、硫在钢中为有害之杂质,硫与铁化合成为FeS,与锰化合成MnS,其结果:

a.会增加钢的热脆性

b.硫含量0.2%以上,就会严重影响钢的强度和韧性

c.硫可使钢强度降低,因此有利於钢的切削,但除了易切钢之外,极少利用。

5、对焊接性产生不好影响;

6、硫的有益作用是:

1)由于其切屑发脆而可得到非常光泽的表面,所以可用于制要求负荷不大而具高表面光洁度的钢制件(名为快削钢)。

2)某些高速钢工具钢进行硫化表面以达到如下目的。

7、硫的不良影响是:

1)引起热脆:

主要是因易生成(Fe+FeS)易熔共晶体分布于奥氏体晶界所致。

2)硫能使结构钢的塑性银屏剧降低,使工具钢的淬裂敏感性增高。

8、一般合金钢中的含S量:

1)一般地说,硫对各种钢均为有害的杂质元素,所以均限制它的含量。

普通碳钢S≤0.05%,酸性转炉冶炼,18MnSi及25MnSi钢允许含S≯0.05%).

轴承钢S≤0.02%

优质碳钢S≤0.04%

高级优质钢S≤0.03%

仅有极个别要求表面很光洁的钢(如Cr14)有意加进少量的硫(=0.2~0.4%)(Cr14可做螺钉、螺母、磁轮及其它螺纹零件,其表面光滑,耐磨性好)

P元素

1、能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.

2、磷是由矿石带入钢中的,一般说磷也是有害元素。

磷虽能使钢材的强度、硬度增高,但引起塑性、冲击韧性显著降低。

特别是在低温时,它使钢材显著变脆,这种现象称"冷脆"。

冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏,含磷愈高,冷脆性愈大,故钢中对含磷量控制较严。

高级优质钢:

P<0.025%;优质钢:

P<0.04%;普通钢:

P<0.085%。

3、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。

4、固溶强化及冷作硬化作用很好,与铜联合使用,提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀性能,但降低其冷冲压性能,与硫、锰联合使用,改善切削性,增加回火脆性及冷脆敏感性;

5、磷的有益作用:

1)由于其切屑发脆得到光洁的表面而加进快削钢,制受荷不大的零件。

2)某些高速钢,工具钢进行磷化表面处理以达到如下目的……

3)磷可提高比电阻,且由于容易粗晶而可使矫顽力和涡流损失降低,于磁感而言,则在弱中磁场下磷含量高的钢磁感会提高。

而在磁场下则磷含量增高而磁感略有减弱。

含P硅钢的热加工也并不困难。

所以硅钢

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