各(gè)種(zhǒng)化學元素對鋼材性能的影響

所屬分類:產品知識    發布時間: 2022-03-31    作者:蘭州黄瓜视频在线观看鋼材有限公司
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  眾所周(zhōu)知,化學元素對鋼材的性能起到決定性的因素,接下來蘭州黄瓜视频在线观看鋼材廠家將為大家介紹的就是各種化學元素對鋼材性能的(de)影響,希望給大家(jiā)帶來幫(bāng)助。


鋼材(cái)的性能


1.碳(C)
  碳是僅次於鐵的主要元素,直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和焊(hàn)接性能。當鋼材中(zhōng)碳含量低於0.8%時,隨著碳含量的增加,鋼材的強度和硬度增加,塑(sù)性和韌性降低;然而,當碳(tàn)含量超過1.0%時,鋼材的強度隨著(zhe)碳含量的增加而(ér)降低。隨著碳含量的增加,鋼材的焊接性能變差碳含量大於0.3%的鋼材可焊性(xìng)顯著降低,冷脆性和(hé)及時性敏感性(xìng)增加,耐大氣腐蝕性降低。

2.矽(Si)
  矽是一種脫氧(yǎng)劑,其脫氧效果強於錳,是 蘭州鋼材中的有益元素。當矽含量較低時,可以提高鋼(gāng)材(cái)的強度,對塑性和(hé)韌性沒有明顯影響。但當矽含量超過0.8%~1.0%時,塑性會下降,尤其是衝(chōng)擊韌性。矽含量為1%~4%的低(dī)碳鋼導磁性高,常用於電(diàn)氣工業和矽鋼板。但隨著矽含量的增加,鋼材的焊(hàn)接性能會降低。

3.錳(měng)(Mn)
  錳作為脫氧除硫元素加入(rù)鋼中,是鋼材中的有益(yì)元素。錳具有很強的脫氧(yǎng)除硫能力,能與硫結合形(xíng)成MNS,從而在很(hěn)大程度上消除硫的有害影響,顯著(zhe)提高鋼材的熱加工性能。同時,錳對碳鋼的機械性能有很好(hǎo)的影響,可以提(tí)高(gāo)鋼材的硬度(dù)、強度(dù)和耐磨性。錳含量小於0.8%,在保持原有塑性和衝擊韌性的條件下,可以大(dà)大提高碳鋼的屈服極限和強(qiáng)度極限。
  錳(měng)對鋼材的焊接(jiē)性能也(yě)有影響(xiǎng),當錳(měng)含量很(hěn)低時,錳主(zhǔ)要起到消除熱(rè)脆性的(de)作用。此時(shí),錳對焊(hàn)接性能的影(yǐng)響,特別是當硫含(hán)量略高時,是有益的(de);但當錳含量遠遠超過消(xiāo)除熱脆性的含(hán)量時,多餘的錳(měng)會顯著增加(jiā)奧氏體的過冷能力。此(cǐ)時(shí),錳主要起到增加冷裂紋(wén)形成的作用,使鋼材的焊接性(xìng)能變差。

4.磷(P)
  磷(lín)是鋼材中難以去除的(de)有(yǒu)害雜質,會增加鋼材的冷脆性,損害鋼的(de)焊接性能。冷脆的原因是磷會形成硬(yìng)脆化合(hé)物Fe2P。此外,磷(lín)可以提高切割性能和耐腐蝕性,因此磷含量可以適當增加在易切割或耐(nài)候鋼(gāng)中(zhōng)。

5.硫(S)
  硫主要(yào)來自煉鋼原料,煉鋼時難以去除。硫在鋼材中以(yǐ)硫化物混合的形式存在,對鋼材的塑性、韌性、焊接性能、厚(hòu)度方向性能、疲勞性(xìng)能(néng)和耐腐蝕性都有不利影響。其中危害是與鐵生成(chéng)FeS,形成Fe-FeS二元低(dī)熔點共晶體,使鋼材在(zài)800~1200℃時變脆,容易開(kāi)裂,即產生熱脆性。

6.氧(O)
  氧是一種有害雜質元素(sù)。鋼材中幾乎所有(yǒu)的氧都(dōu)以氧化物的(de)形式存在,鋼材中各種氧(yǎng)化物的總量(liàng)隨著含氧量的增加而增(zēng)加。這些氧化物雜質對鋼材的力學性能有不利影響。隨(suí)著鋼材中含氧量的增加,鋼的塑性和衝擊韌性降低,氧化(huà)物的混合降低了(le)鋼材的(de)耐腐蝕性和耐磨性,降低了冷衝壓性、鍛造加工性和切割加(jiā)工性(xìng)。

7.氮(N)
  氮對鋼(gāng)材性能的影響與碳、磷相似。隨著氮含量的增加,鋼材的強度可以顯著提(tí)高,塑性尤其是韌性可以顯著降低,焊接性能變差,冷脆性可以加劇;同時,增加時效傾向、冷脆性和熱(rè)脆性,損害鋼(gāng)材的焊(hàn)接(jiē)性能和(hé)冷彎性能。因此,應盡量(liàng)減(jiǎn)少和限製鋼材中的氮含量。一般來說,氮含量(liàng)不應高於0.018%。氮可以減少鋁、铌、釩等元素的不利影響,提高鋼材性能,可(kě)以作為低合金鋼(gāng)材的合金元素。

8.氫(qīng)(H)
  氫也是鋼材中的(de)一種(zhǒng)有害元素。與氧、氮一樣(yàng),氣體元(yuán)素在固體鋼中的溶解度很小。它們在高溫下溶解在鋼(gāng)液中,冷卻時間太晚,在組織中積聚形成高壓微孔,大大降(jiàng)低了鋼材的塑性、韌性和(hé)疲勞強度。嚴重(chóng)時會引起裂紋和脆性斷裂,是嚴格控製的有(yǒu)害元素(sù)。

9.鉻(CR)
  鉻(gè)能顯著提高鋼材的強度、硬度和耐磨(mó)性,但同時(shí)降低塑(sù)性和韌性。鉻還能提高鋼材的抗氧化性和耐腐蝕性,是不鏽鋼和耐熱(rè)鋼(gāng)材的重要合金元素。

10.鎳(Ni)
  鎳可以提高(gāo)鋼材的強度,保持良好的塑性和(hé)韌性。鎳對酸堿具有(yǒu)較高的耐(nài)腐蝕(shí)性(xìng),在高溫(wēn)下具有防鏽和耐熱性。

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