各(gè)種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(cái)有限公司
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  眾所周(zhōu)知,化學元素對鋼材的性能(néng)起到決定性的因素,接(jiē)下來蘭州黄瓜视频在线观看鋼(gāng)材廠家將為大家介紹的就是各種化學元素對鋼材性能的影響,希望給大(dà)家帶來幫(bāng)助(zhù)。


鋼材的性能


1.碳(C)
  碳是僅(jǐn)次於鐵的主要元(yuán)素,直接影響鋼材(cái)的強度、塑性、韌性和焊(hàn)接性能。當鋼材中碳含量低於0.8%時,隨著碳含量的(de)增加,鋼材的強度(dù)和硬度增加,塑(sù)性和韌性降低(dī);然而,當碳含量超過1.0%時,鋼材的(de)強度隨著碳含量(liàng)的增加(jiā)而降低。隨(suí)著碳含量的增加,鋼材的焊(hàn)接性能變差碳含量大於0.3%的鋼材可焊性顯著(zhe)降低,冷脆性和及時性敏感性增加,耐大氣腐蝕性降低。

2.矽(Si)
  矽是一種脫氧劑,其脫(tuō)氧效果強於錳,是 蘭(lán)州鋼材中的有益元素。當矽含量較低時,可以提高鋼材的強度,對塑性和韌性沒有明顯影響。但當矽含量超過0.8%~1.0%時,塑性(xìng)會(huì)下降,尤其(qí)是衝擊韌性。矽(guī)含(hán)量為1%~4%的低碳鋼導磁性高(gāo),常(cháng)用於(yú)電氣工業和矽鋼板(bǎn)。但隨著矽含量的增加,鋼(gāng)材的焊接性(xìng)能會降低。

3.錳(Mn)
  錳作為脫氧除硫元素加入(rù)鋼中,是鋼材中的有益元素。錳具有很強的脫氧除硫能力,能與硫結(jié)合形成MNS,從而在很大程度上消除硫的有害影響,顯著提高(gāo)鋼材的熱加工(gōng)性(xìng)能。同時,錳對碳鋼的機械性能(néng)有(yǒu)很好的影響,可以(yǐ)提(tí)高鋼材的硬度、強度和耐磨性。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(tí)高碳鋼的屈服極限和強度極限。
  錳對鋼(gāng)材的焊接性能也有影響,當錳含量很低時,錳主要起(qǐ)到消除熱(rè)脆性的作用。此時,錳對焊接性(xìng)能的影響,特別是當硫含量略高時,是(shì)有益的;但當錳含量(liàng)遠遠超過消(xiāo)除(chú)熱脆性(xìng)的含量時,多(duō)餘(yú)的錳會顯著增加奧(ào)氏體的過冷能力。此時,錳主(zhǔ)要(yào)起到增(zēng)加冷裂紋形成(chéng)的(de)作用,使鋼材(cái)的焊接性能變差。

4.磷(P)
  磷是鋼材中難以去除的有害雜質,會增加(jiā)鋼材的冷脆(cuì)性,損害鋼的焊(hàn)接性能。冷脆的原因是磷會形成硬脆化合(hé)物(wù)Fe2P。此外,磷可以提高切割性能和(hé)耐腐蝕性,因(yīn)此磷含量(liàng)可以適當增加在易(yì)切割(gē)或耐候鋼中。

5.硫(S)
  硫主要來自煉(liàn)鋼原料,煉鋼(gāng)時難(nán)以去除。硫在鋼材中以硫化物混合的形式(shì)存在,對鋼材的塑性、韌性、焊接性能、厚度方向性能、疲勞性能(néng)和(hé)耐腐蝕性都有不利影響。其中(zhōng)危害是與鐵生成FeS,形成Fe-FeS二元低熔點共晶體,使鋼材在800~1200℃時變脆,容易開(kāi)裂,即產生熱脆性。

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

7.氮(N)
  氮對鋼材性能的影響與碳、磷相似。隨著氮含量的增加(jiā),鋼材的強度可以(yǐ)顯著提高,塑性尤其(qí)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(jiā)時效傾向、冷脆性和熱脆性,損(sǔn)害鋼(gāng)材的焊接性能和冷彎性能。因此,應(yīng)盡量減(jiǎn)少和限(xiàn)製鋼材中的氮含量。一般來(lái)說,氮含(hán)量不應高於0.018%。氮可以減少鋁、铌、釩等元素的不利影響,提高鋼材性(xìng)能,可以作為(wéi)低合金鋼材的合金(jīn)元(yuán)素(sù)。

8.氫(H)
  氫也是(shì)鋼材中的一種有害(hài)元素。與氧、氮一樣,氣體元素在固(gù)體(tǐ)鋼(gāng)中的溶解度很小。它們在高溫下溶解在鋼液中,冷卻時間太晚(wǎn),在組織中積聚形成高壓微孔,大大降低了鋼材的塑性、韌性和疲勞強度。嚴重時會引起裂紋和脆性斷(duàn)裂,是嚴格(gé)控製的有害(hài)元素。

9.鉻(CR)
  鉻能顯著提高鋼材的強度(dù)、硬(yìng)度和耐磨性,但(dàn)同時降低塑性和韌性。鉻還能提高鋼材的抗氧化性和(hé)耐腐蝕性,是不鏽鋼和耐熱鋼材的重要合金元素。

10.鎳(Ni)
  鎳可以(yǐ)提高(gāo)鋼材的強度,保持良(liáng)好的塑性和韌(rèn)性。鎳對酸堿具有較高的耐腐蝕性,在高溫下具有防鏽和耐熱性。

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