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1、對鋼材性能產(chǎn)生影響的元素 鋼材的質(zhì)量及性能是根據(jù)需要而確定的，不同的需要，要有不同的元素含量． ?。?）碳；碳是決定鋼材性能的最重要元素。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，而塑性和韌性降低；但當含碳量在1.0%以上時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度反而下降。???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），冷脆性和時效敏感性增大，耐大氣銹蝕性下降。???一般工程所用碳素鋼均為低碳鋼，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金鋼，其
2、含碳量小于0.52%。? ?。?）硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性．硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質(zhì)。在固態(tài)下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態(tài)存在于鋼中。由于FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是，F(xiàn)eS與Fe可形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結(jié)合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用，必須增加鋼中含錳量
3、。錳與硫優(yōu)先形成高熔點（1620℃）的硫化錳，并呈粒狀分布在晶粒內(nèi)，它在高溫下具有一定塑造性，從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物，會降低鋼的機械性能，并在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此，通常情況下，硫是有害的雜質(zhì)。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼，可形成較多的MnS，在切削加工中，MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，這是硫有利的一面。 ?。?）磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴重，這種現(xiàn)象叫作冷脆性．在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要嚴格控制．但從另方面看，在低碳鋼中含
4、有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的．磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶于鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現(xiàn)象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。一般希望冷脆轉(zhuǎn)變溫度低于工件的工作溫度，以免發(fā)生冷脆。而磷在結(jié)晶過程中，由于容易產(chǎn)生晶內(nèi)偏析，使局部地區(qū)含磷量偏高，導致冷脆轉(zhuǎn)變溫度升高，從而發(fā)生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)件具有嚴重的危害性，此外，磷的偏析還使鋼材在熱軋后形成帶狀組織。因此，通常情況
5、下，磷也是有害的雜質(zhì)。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時，由于脆性較大，在制造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的?！ 。?）錳；能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能．（錳在鋼中作為雜質(zhì)存在時，一般均小于0.8％。它來自作為煉鋼原料的生鐵及脫氧劑錳鐵。錳有很好的脫氧能力，還能與硫形成MnS,以消除硫的有害作用。這些反應產(chǎn)物大部分進入爐渣而被除去，小部分殘留于鋼中成為非金屬夾雜物。此外，在室溫下錳能溶
6、于鐵素體，對鋼有一定強化作用。錳也能溶于滲碳體中，形成合金滲碳體。但錳作為少量雜質(zhì)存在時，它對鋼的性能影響不顯著）?！ 。?）硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能．硅在鋼中作為雜質(zhì)存在時，一般均小于0.4％,它也來自生鐵與脫氧劑。在室溫下硅能溶于鐵素體，對鋼有一定的強化作用。但硅作為少量雜質(zhì)存在時，它對鋼的性能影響也不顯著?！ 。?）鎢；能提高鋼的紅硬性和熱強性，并能提高鋼的耐磨性． ?。?）鉻；能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧
7、化作用． ?。?）釩；能細化鋼的晶粒組織，提高鋼的強度，韌性和耐磨性．當它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態(tài)存在時，就會降低它的淬透性． ?。?）鉬；可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力． （10）鈦；能細化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強度和韌性．在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象． ?。?1）鎳；能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性．含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力． ?。?2）硼；當鋼中含有微量的（0.001－
8、0.005％）硼時，鋼的淬透性可以成倍的提高． （13）鋁；能細化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效．提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強度等． ?。?4）銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯．（15）非金屬夾雜物在煉鋼過程中，少量爐渣、耐火材料及冶煉中反應產(chǎn)物可能進入鋼液，形成非金屬夾雜物。例如氧化物、硫化物、硅酸鹽、氮化物等。它們都會降低鋼的機械性能，特別是降低塑性、韌性及疲勞極限。嚴重時，還
