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化學元素對鋼性能的影響,化學元素對鋼性能的影響

更新时间:2019-11-17 06:30人气:9054

1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和衝擊性降低,當碳量0.23%超過期,鋼的焊接性能變壞 ,是以用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易鏽蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。   2 、矽(Si):在煉鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以平靜鋼含有0.15-0.30%的矽。假如鋼中含矽量超過0.50-0.60%,矽就算合金元素。矽能明顯進步鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度 ,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加進1.0-1.2%的矽,強度可進步15-20%。矽和鉬 、鎢、鉻等結合,有進步抗腐蝕性和抗氧化的感化,可製造耐熱鋼。含矽1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器產業做矽鋼片。矽量增加,會降低鋼的焊接性能。   3、錳(Mn):在煉鋼過程中 ,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加進0.70%以上時就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度 ,進步鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40% 。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟鬥,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。   4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞 。是以通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優良鋼要求更低些。   5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鑄造和軋製時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055% ,優良鋼要求小於0.040%。在鋼中加進0.08-0.20%的硫 ,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。   6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能明顯進步強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能進步鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因此是不鏽鋼,耐熱鋼的首要合金元素。   7、鎳(Ni):鎳能進步鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力 ,在高溫下有防鏽和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資本,故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。   8、 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,進步淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力 ,發生變形 ,稱蠕變)。結構鋼中加進鉬,能進步機械性能。 還可以抑製合金鋼由於火而引發的脆性 。在工具鋼中可進步紅性。   9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不鏽鋼中加進適當的鈦,可避免晶間腐蝕 。   10、釩(V):釩是鋼的良好脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,進步強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可進步抗氫腐蝕能力 。   11、鎢(W) :鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可明顯進步紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。   12、铌(Nb):铌能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,進步強度,但塑性和韌性有所下降 。在普通低合金鋼中加铌 ,可進步抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。铌可改善焊接性能。在奧氏體不鏽鋼中加铌,可防止晶間腐蝕現象。   13、鈷(Co):鈷是稀有的珍貴金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。   14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能進步強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能 。缺點是在熱加工時輕易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性明顯降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。   15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加進少量的鋁,可細化晶粒,進步衝擊韌性,如作深衝薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、矽適用,可明顯進步鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。   16、硼(B):鋼中加進微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,進步強度。   17、氮(N):氮能進步鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。   18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表華夏子序數為57-71的15個鑭係元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象“土”,所以習慣上稱稀土。鋼中加進稀土,可以改變鋼中夾雜物的構成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能 。在犁鏵鋼中加進稀土,可進步耐磨性。 ,

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