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1、淺談各種因素對鋼材性能的影響姓名：*****系別:*****班級：*****學號：*****指導老師：*****-5-淺談各種因素對鋼材性能的影響摘要：隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的進步，鋼結(jié)構(gòu)具有的強度高、重量輕、良好的加工性能和焊接性能和很好的可重復使用性，使得鋼結(jié)構(gòu)在我國的應用范圍也在不斷擴大。為了確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全，這些鋼材應具有較高的強度、塑形和韌性，以及良好的加工性能。因此，了解各種因素對鋼材性能的影響就顯得尤為重要。關鍵詞：化學成分冶金工藝冷加工熱處理溫度一、鋼中常存元素對鋼性能的影響鋼材中除了主要化學成分鐵（
2、Fe）以外，還含有少量的碳（C）、硅（Si）、錳（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、鈦（Ti）、釩（V）等元素，這些元素雖然含量少，但對鋼材性能有很大影響： 1、碳（C）碳是鋼中的主要元素，當鋼中含碳量在0.8%以下時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度和硬度提高，而延伸率下降，塑性、韌性降低；但當含碳量在1.0%以上時，隨著含碳量的增加，抗拉強度提高減緩，以致于隨含C量增加而降低。隨著含碳量的增加，鋼材的焊接性能變差（含碳量大于0.3%的鋼材，可焊性顯著下降），碳鋼的耐腐蝕性降低，焊接性能和冷加工（沖壓、拉拔）性能變壞。2
3、、錳（Mn）錳是煉鋼時用來脫氧去硫而存在于鋼中的，是鋼中的有益元素，錳在碳鋼中的含量一般為0.25-0.80%，在具有較高含Mn量的碳鋼中，Mn含量可以達到1.2%。錳具有很強的脫氧去硫能力，能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性，也可以和S結(jié)合形成MnS，從而在相當大程度上消除S的有害影響，大大改善鋼材的熱加工性能，同時能提高鋼材的強度和硬度。鋼中的Mn，除一部分形成夾雜物（硫化錳及錳的氧化物），其余部分溶于鐵素體和滲碳體中。錳是我國低合金結(jié)構(gòu)鋼中的主要合金元素?！n對碳鋼的力學性能有良好影響，它能提高鋼材的硬度、強度和耐磨性，在Mn
4、含量不高時，可稍提高或不降低鋼的面縮率和沖擊韌性，在碳鋼的Mn含量范圍內(nèi)，每增加0.1%Mn，大約使熱軋鋼材的抗拉強度增加7.8-12.7兆牛/米2，使屈服點提高7.8-9.8兆牛/米2，伸長率減小0.4%。3、硅（Si）硅是一種脫氧劑，脫氧作用比Mn還強，在鋼中的含量≤0.50%。Si能增大鋼液的流動性，碳鋼中每增加0.1%的Si，可使熱軋鋼材的抗拉強度提高約7.8-8.8兆牛/米2，屈服點提高約3.9-4.9兆牛/米2，伸長率下降約0.5%，面縮率和沖擊韌性下降不明顯，但是Si含量超過0.8-1.0%時，則引起面縮率下降，特別是
5、沖擊韌性顯著降低。Si以硅酸存在于鋼中，對鋼絲拉拔是有害的。4、硫（S）一般來說，硫是有害元素，它主要來自生鐵原料、煉鋼時加入的礦石和燃料產(chǎn)物中的SO2，煉鋼時難以除盡。硫以硫化物夾雜的形式存在于固態(tài)鋼中。硫的最大危害是引起鋼在熱加工時開裂，即產(chǎn)生熱脆，造成熱脆的原因是由于硫的嚴重偏析。通過加入Mn來避免鋼中形成FeS，以防止熱脆，Mn比Fe對S有較在的親和力，所以鋼液中S與Mn優(yōu)先形成MnS。硫通過形成硫化物夾雜而對鋼的力學性能發(fā)生影響，增加鋼中的含S量，使硫化物的含量增高，鋼的范性和韌性將降低，同時鋼材力學性能的方向性增大，鋼的
6、熱加工性能變壞。硫?qū)︿摰暮附有阅苡胁涣加绊?，容易導致焊縫熱裂，在焊接過程中，S易于氧化生成SO2，造成焊縫中產(chǎn)生氣孔和疏松。硫-5-能提高鋼材的切削加工性，這是S的有益作用，所以在制造要求表面粗糙度較細而強度要求不十分嚴格的零件時，可采用含S高的易切削鋼。5、磷（P）一般說來，P是有害雜質(zhì)元素，它來自于礦石和生鐵等煉鋼原料，煉鋼時難以除盡。隨著磷含量的增加，鋼材的強度、屈強比、硬度均提高，而塑性和韌性顯著降低。特別是溫度愈低，對塑性和韌性的影響愈大，顯著加大鋼材的冷脆性，P的有害影響主要在此。P能提高切削性能和抗蝕性，故在易切削鋼中
7、可適當增加P含量。磷也使鋼材的可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的耐磨性和耐蝕性，故在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。6、氧（O）氧是鋼中的有害元素。氧在鋼中的溶解度很小，在鋼中，氧幾乎全部以氧化物的形式存在，至于形成什么樣的氧化物是由所加入的脫氧元素的種類和數(shù)量而定，鋼種各種氧化物的總量隨著鋼中含氧量增加而增加，含氧量對鋼力學性能的影響夾雜對力學性能的影響實質(zhì)上也就是氧化物夾雜對力學性能的影響，總的來說，隨鋼中含氧量增加，鋼材的強度有所提高，但鋼的范性、韌性降低，氧化物夾雜使鋼的耐腐蝕性、耐磨性降低，可焊性變差，使冷沖壓性、
8、鍛造加工性及切削加工性變壞。氧的存在會造成鋼材的熱脆性。7、氮（N）鋼中的N來自于爐料，也來自于爐氣中。氮對鋼材性能的影響與碳、磷相似?！引起碳鋼的淬火時效和形變時效，從而對碳鋼的性能產(chǎn)生影響。由于N的時效作用，鋼的硬度、強度升高，
