微合金元素对钢筋机械性能的影响
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
微合金元素在钢中的作用
为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。
现分别说明它们在钢中的作用。
1、硅在钢中的作用:(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。
(3)耐腐蚀性。
硅的质量分数为15％-20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。
含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
2、锰在钢中的作用（1）锰提高钢的淬透性。
（2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
（3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。
这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：⑧当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
3、铬在钢中的作用（1）铬可提高钢的强度和硬度。
（2）铬可提高钢的高温机械性能。
（3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性（4）阻止石墨化（5）提高淬透性。
缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。
4、镍在钢中的作用（1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
（2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
（3）改善钢的加工性和可焊性。
（4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。
5、钼在钢中的作用（1）钼对铁素体有固溶强化作用。
（2）提高钢热强性（3）抗氢侵蚀的作用。
（4）提高钢的淬透性。
缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。
6、钨在钢中的作用(1) 提高强度（2）提高钢的高温强度。
（3）提高钢的抗氢性能。
（4）是使钢具有热硬性。
因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。
7、钒在钢中的作用(1)热强性。
（2）钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
gcr15是什么材料
gcr15是什么材料
GCR15是一种常见的轴承钢，具有优良的机械性能和耐磨性，被广泛应用于
各种轴承、齿轮、传动轴等机械零部件中。
它的化学成分主要包括碳、硅、锰、铬和钼等元素，这些元素的含量和比例对GCR15的性能有着重要的影响。
首先，碳是GCR15的主要合金元素之一，它能够增加钢的硬度和强度，提高
其耐磨性和耐热性。
适当的碳含量可以使GCR15具有良好的切削加工性能，同时
也能够提高钢的耐腐蚀性能。
然而，过高的碳含量会导致钢变脆，降低其韧性，因此在生产过程中需要严格控制碳含量的比例。
其次，硅和锰是GCR15中的另外两个重要合金元素，它们能够提高钢的强度
和硬度，同时也能够改善钢的韧性和可焊性。
硅的添加可以有效地提高GCR15的
耐热性和耐磨性，而锰的作用则在于减少钢中的氧和硫等有害杂质，从而提高钢的纯净度和均匀性。
此外，铬和钼是GCR15中的微量合金元素，它们能够显著提高钢的硬度和耐
磨性，使其在高温和高速工作条件下仍能保持良好的性能。
铬的添加能够形成稳定的氧化膜，提高GCR15的耐腐蚀性能，而钼则能够增加钢的强度和韧性，延长其
使用寿命。
总的来说，GCR15作为一种优质的轴承钢，其优良的机械性能和耐磨性得益
于其合理的化学成分和严格的生产工艺。
在实际应用中，选用合适的GCR15材料，并根据具体的工作条件和要求进行热处理和表面处理，能够有效提高轴承、齿轮等零部件的使用寿命和可靠性。
综上所述，GCR15作为一种重要的合金钢材料，在机械制造领域具有广泛的
应用前景，其优异的性能和可靠的品质将为各种机械设备的性能提升和寿命延长提供有力支持。
合金元素在钢中的主要作用
合金元素在钢中的主要作用合金元素是指将两种或多种金属或非金属加入到基本金属中，以改变其物理、化学和机械性能的材料。
钢是一种合金，其中含有一定比例的碳和其他合金元素。
合金元素在钢中起到了重要的作用，使钢具有不同的特性和适用性。
首先，合金元素可以改变钢的力学性能。
例如，添加镍和铬可以增强钢的抗拉强度和硬度，使其具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。
钴和钨的添加可以增强钢的抗磨性和高温强度，使其适用于高温工作环境。
钛和铌的加入可以改善钢的焊接性能，使其具有更好的可塑性和可加工性。
其次，合金元素可以改变钢的化学性质。
例如，锰的添加可以提高钢的硬化性能，促进碳的溶解和扩散。
磷和硫的加入可以改善钢的冷加工性能，使其具有更好的可塑性和可加工性。
硅的加入可以提高钢的热导率和抗腐蚀性能。
通过调整合金元素的含量和比例，可以满足不同要求的钢的化学性质。
此外，合金元素还可以改变钢的热性能。
例如，添加铝和钛可以提高钢的氧化稳定性，使其在高温环境下具有更好的耐热性。
镍和铜的加入可以改善钢的导热性能，在高温下具有更好的热传导性能。
铍和银的添加可以提高钢的导电性能，使其适用于电气工程。
同时，合金元素还可以改变钢的结构和相变性。
例如，钼和钒的加入可以改善钢的定向结构，提高其强度和塑性。
锑和铅的添加可以促进钢的相变行为，改善其物理性能。
通过对合金元素的选择和控制，可以调节钢的晶粒尺寸、晶界强度和晶界活性，从而改善钢的内部结构和力学性能。
综上所述，合金元素在钢中起着重要的作用，通过调节它们的含量和比例，可以改变钢的力学性能、化学性质、热性能和结构性能，使钢具有更好的性能和适用性。
合理的合金设计和控制是制造高品质钢材的关键。
钢中微合金元素的作用机理
2) 与氧、硫的作用
与氧、硫有一定的亲合力。从下图看，Ti与O的亲合力很强
，比铝小一些；Nb、V与O的亲合力比Mn强，但弱于Si。
早期，由于冶炼铸造工艺技术水平的限制，未能解决钛氧化 和烧损问题，使钢材的性能波动大。现在已经解决，发展钛微 合金钢。
由于钛与氧的强亲合力，使得测定钛在铁液中的一些热力学 数据的试验变得异常困难，热力学数据分歧较大。
结构类型 F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C.
2）它们的相互固溶性（合成实验）
由于这些碳化物和氮化物的点阵常数相近与晶体结构相同， 它们之间存在相互固溶；
一些研究者实验研究了它们之间的相互固溶性；
主要的实验结果如下：
√ 二元氮化物系统：NbN-TiN、TiN-VN、NbN-VN形成连续 性固溶体；
TiN
在以后的热处理中不溶解，对阻止晶粒粗化以及沉淀强化，都 没有作用，浪费宝贵的合金元素；
钢中%Ti为0.02，TiN则在L（钢液）-δ-Fe界面上或δ-Fe中 形成，因此控制凝固速度，可以控制TiN质点尺寸与数量；低 合金钢中由于Nb、V都不可能在钢液中形成粗大第二相质点；
但是在钢锭与连铸坯中，由于Nb 强烈偏析，在δ-Fe枝晶间 的钢液中Nb富集，凝固后产生粗大甚至达到微米级沿晶分布 的NbC枝晶状第二相，粗大的NbC使连铸中心容易产生内裂， 或热塑性降低；
指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成 元素，如GB/T1591-94中Q295-Q460的钢，规定：
Nb:0.015～0.06%; V: 0.02～0.15%; Ti: 0.02～0.20%
一些需要淬透性的机械结构钢中加硼（B），硼广 义上也称微合金元素。
合金元素对钢的影响
9.钨W:熔点33800C,可改善钢的强度,增加淬硬性,提高 切削工具刃口的寿命和耐热值，常用于高速工具钢 中. 10.钴Co:熔点14920C,增加钢的强度和淬硬性,用于高 速工具钢和磁钢,作用类似于镍.主要用于高速,耐热 钢,制造工具的端部. 11.铝Al:熔点6580C,与硅作用相同,使碳偏析成石墨状, 增加含量可使钢的晶料变粗,作为合金元素能改善钢 的耐磨性和防止氧化的功能.
12.钛Ti:熔点17270C,钛是非常硬的物质,在奥氏体,耐腐 蚀的钢中是重要的稳定的合金元素. 13.铜Cu:熔点10840C增加钢的强度和屈服极限,但影响 钢的弹性,对焊接无影响.加少量的铜能增加防锈性能 .
ห้องสมุดไป่ตู้
1，合金元素对钢的性能影响
1.磷P:熔点440C,对钢有害,高级钢中磷含量最高控制 在0.03～0.05%之间,但易切钢中可达到0.06～ 0.15%. 2.硫S:熔点1180C,使钢变脆,危害大,钢中磷含量最高 控制在0.025～0.035%之间,但易切钢中可达到 0.08～0.3%. 3.锰Mn:熔点12210C,提高钢的强度,略微降低其弹性 ,可改善钢的可煅性和焊接性能.含锰量增加能增加 钢的淬硬深度和耐腐蚀性.含量较高时钢的耐磨性 较好.
4.硅Si:含硅量超过0.5-0.6%时定为硅钢系列, 熔点14140C, 提高铸钢的机械性能和紧密 程度,对其弹性影响很小, 含量增加能提高 钢的抗张强度.含量过高会使钢的晶粒变粗 . 5.铬Cr:熔点19200C, 含量增加能提高钢的强 度略微降低弹性,对耐热和防止氧化有较好 的效果.含量高会使钢耐腐蚀和耐磨.增加 铬的含量会影响钢的焊接性能. 6.镍Ni:熔点14530C,增加钢的强度不如硅,锰, 但能保证良好的淬透性,特别是钢中含有铬 时.铬镍钢不锈,耐热和防止氧化.镍不妨害 焊接性能,特别适用于奥氏体钢,耐腐蚀和 防止氧化的钢,适用于表面硬化和通过热处 理提高韧性的钢.
合金元素在钢中的作用
1. 合金元素对钢性能的影响钢材中合金元素可以提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等影响材料性能，提高冶金行业资源、能源利用效率，实现节能、环保，促进钢铁行业可持续发展。
主要有以下几个方面：(1)结晶强化。
结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。
它包括：(2)形变强化。
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
(3)固溶强化．通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
(4)相变强化。
合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化。
(5)晶界强化。
晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得，晶界强度显著降低。
因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。
硼对晶界的强化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的晶格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；硼还减缓了合金元素沿晶界的扩散过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。
(6)综合强化。
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，以充分发挥强化能力。
例如：1）固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。
2）结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。
3）马氏体强化+表面形变强化。
对一些承受疲劳载荷的构件，常在调质处理后再进行喷丸或滚压处理。
4）固溶强化+沉淀强化。
对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。
有时还采用硼的强化晶界作用，进一步提高材料的高温强度。
2.合金元素的存在形式根据合金元素与碳的作用不同，可将合金元素分为两大类：碳化物形成元素，它们比Fe具有更强的亲碳能力，在钢中将优先形成碳化物，依其强弱顺序为Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等，它们大多是过渡族元素，在周期表上均位于Fe的左侧；非碳化物形成元素，主要包括Ni、Si、Co、Al等，他们与碳一般不生成碳化物而固溶于固溶体中，或生成其它化合物如AlN，一般位于周期表的右侧。
合金元素对钢的影响
合金元素对钢的影响钢是一种由铁和碳组成的合金材料，常用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
除了碳以外，合金元素可以通过添加的方式对钢的性能进行调节，以满足不同的使用要求。
以下是合金元素对钢的一些主要影响。
1.硅（Si）硅是一种常见的合金元素，可改善钢的润湿性和热处理性能。
添加适量的硅可以减少钢液在浇注过程中的气孔和缩松缺陷。
此外，硅还可以提高钢的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。
例如，不锈钢中的硅可以提高钢的耐酸性能。
2.锰（Mn）锰是一种常用的合金元素，可提高钢的硬度和强度。
适量的锰可以增加钢的韧性和冷加工性能。
锰还能够提高钢的抗腐蚀性能和抗疲劳性能，同时减少钢材在热处理过程中的变形和开裂问题。
3.硒（Se）硒是一种稀有的合金元素，可以提高铸造钢的强度和韧性。
适量的硒可以改善钢的发红敏感性，防止钢在热处理过程中产生氧化和开裂问题。
4.镍（Ni）镍是一种典型的合金元素，常用于制造耐高温材料，例如高温合金和耐热钢。
添加镍可以大幅度提高钢的抗腐蚀性能，尤其是对于抵抗硫酸腐蚀和海水腐蚀的能力。
此外，镍还能够改善钢的延展性和冷加工性能。
5.钼（Mo）钼是一种特殊的合金元素，可提高钢的硬度、强度和耐热性能。
添加适量的钼可以提高钢的耐高温性能和耐蚀性能，例如在制造高温合金和不锈钢中广泛使用。
6.铝（Al）铝是一种常见的合金元素，可以调节钢的微观结构和物理性能。
添加适量的铝可以减少钢中的热处理变形和开裂问题，提高钢的抗腐蚀性能和焊接性能。
铝还可以提高钢的强度和韧性，同时降低钢的密度。
7.硼（B）硼是一种特殊的合金元素，通过形成硼化物的方式，可以提高钢的硬度和热处理性能。
添加适量的硼可以提高钢的切削性能和耐磨性能，使其适用于制造工具钢和切削工具。
除了上述几种常见的合金元素，还有其他一些合金元素如钒、钨、铬、铌等都可以对钢的性能产生重要影响。
选择合适的合金元素以及添加的含量，能够使钢材更好地适应不同的使用环境和要求。
然而，合金元素的添加也需要考虑其对钢的成本、焊接性能和加工性能的影响，以及可能引起的其他问题，如氧化、变色等。
微合金化钢
图 18-3 最小夏比 V 形缺口冲击能（纵向试样）和温度的函数关系（根据欧洲标准 113 — 72 中特殊质量的焊接结构钢 FeE355、390、420TK，KG 和 KW 钢的规定而得出的，享有专
欧洲标准 规
定的钢钟
Fe510 FeE355 欧洲标准 25-67 Fe510 欧洲标准 25-67
炉前分析的化学成分（最大值）
质量 等级
C，%
P%
板厚 板厚＞
≤30mm 30mm
是否允 许加入 S% N% 固定氮 的元 素
D3
0.20
0.22 0.045 0.045 0.009 允许
DD
0.18
0.18 0.040 0.040 -
2
在常规轧制中，通过不同轧制机架而前进的钢坯并不停留，因此，作为钢梁尺寸和轧制 时间函数的终轧温度太高了，不能产生最好的显微组织。因此，在控制轧制规程中，在中间 机架上进行最后四个道次轧制时，轧制温度必须采用接近于 Ar3 点的温度。在中间机架上进 行 N= 4 道次的轧制终了，要在静止状态下测量钢梁的温度，直到温度达到预定的温度范围才 继续进行轧制。这样终轧温度就能得到保证而与断面尺寸无关。
图 18-9 钢板桩的例子
图 18-10 钢板桩的钳口
合金化对于研制最小屈服强度为 355 牛顿/毫米 2 甚至高达 382 牛顿/毫米 2 的高强度钢的 钢板桩有很大的帮助。与一般钢相比，这种钢可以显著地减轻重量。在欧洲，具有 355 牛顿/ 毫米 2 屈服强度和含有 0.20%C、1.1%Mn、0.05%Si 和 0.04%Nb 的钢已广泛地用于制做钢板桩。 这个例子证明微合金化是解决上述问题所不可缺少的办法。 五、微合金化高强度混凝土增强钢筋
钢筋钢材的化学成分及其对钢材性能的影响
钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1．碳。
碳是决定钢材性能的最重要元素。
碳对钢材性能的影响如图6-3所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在 1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。
图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响——抗拉强度；——冲击韧性；——伸长率；——断面收缩率；HB——硬度一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0.52%。
2．硅。
硅是作为脱氧剂而存在于钢中，是钢中的有益元素。
硅含量较低（小于1.0%）时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响。
3．锰。
锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。
锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。
4．磷。
磷是钢中很有害的元素。
随着磷含量的增加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。
特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性。
磷也使钢材的可焊性显著降低。
但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
5．硫。
硫是钢中很有害的元素。
硫的存在会加大钢材的热脆性，降低钢材的各种机械性能，也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。
6．氧。
氧是钢中的有害元素。
随着氧含量的增加，钢材的强度有所提高，但塑性特别是韧性显著降低，可焊性变差。
合金元素对钢的影响
重点要求1.合金元素在钢中的作用，合金元素对钢的热处理、机械性能的影响。
2.回火稳定性、回火脆性、弥散硬化、二次硬化等概念。
合金元素对钢的影响为什么要加入合金元素？一、碳钢的局限性1.淬透性低；2.强度和屈强比低；3.高温强度差；4.不能满足特殊性能的要求。
合金元素能起什么作用呢？二、合金元素对钢中基本相的影响合金固溶体α-Fe(Me)合金渗碳体(Fe,Me)3C 合金碳化物TiC、NbC、WC、VC 非金属夹杂MnS、MnO、SiO 2、Al 2O 3以游离状态存在Cu、Pb合金元素在钢中的存在形式取决于：（i）合金元素本身的性质；（ii）合金元素的含量，以及碳的含量；（iii）热处理条件（加热温度、冷却条件）。
1.形成合金碳化物（1）分类弱碳化物形成元素Mn 中强碳化物形成元素Cr、Mo、W 强碳化物形成元素V、Ti、Nb、Zr （2）与C 的亲和力强的合金元素形成的特殊碳化物稳定性好，具有高熔点、高硬度、高耐磨性和不易分解等特点。
（3）碳化物的稳定性越高，热处理加热时，碳化物的溶解及奥氏体的均匀化越困难。
同样在冷却及回火过程中，碳化物的析出及其聚集长大也越困难。
2.形成合金固溶体凡是溶入铁素体的合金元素,均起固溶强化作用，即使得钢的强度和硬度提高，韧性降低。
合金元素对F体断面收缩率的影响三、合金元素对铁碳合金相图的影响1.对奥氏体相区的影响（1）扩大A区Ni、Mn、Co、C、N、Cu等元素的加入会使奥氏体相区扩大，特别是Ni、Mn的影响更大。
[例]室温下，1Cr18Ni9为单相A体不锈钢，高锰钢Mn13水韧处理后获得单一的A体。
（2）缩小A区Cr、W、Mo、V、Ti、Al、Si等元素的加入会使奥氏体相区缩小，特别是Cr、Si含量高时将限制A体区，甚至完全消失。
[例]1Cr17Ti，0Cr13为单相F体。
2.对铁碳相图中S点、E点的影响所有的合金元素都使S点左移，而大部分合金元素均使E点左移。
钢中加入合金元素的作用
钢中加入合金元素的作用
在钢中加入合金元素可以带来以下几个方面的作用：
1. 提高强度和硬度：合金元素可以通过固溶强化、析出强化等方式提高钢的强度和硬度。
例如，加入碳、锰、铬等元素可以提高钢的硬度和强度。
2. 改善韧性和塑性：适量的合金元素可以改善钢的韧性和塑性，使其在受到外力作用时不易断裂或产生裂纹。
例如，加入镍、钼等元素可以提高钢的韧性。
3. 提高耐腐蚀性：一些合金元素可以提高钢的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
例如，加入铬、镍、钼等元素可以形成不锈钢，提高钢的耐腐蚀性。
4. 改善焊接性能：某些合金元素可以改善钢的焊接性能，使其在焊接过程中不易产生裂纹、气孔等缺陷。
例如，加入钛、钒等元素可以改善钢的焊接性能。
5. 优化热处理性能：合金元素可以影响钢的相变点和晶粒长大行为，从而优化钢的热处理性能。
通过合理选择合金元素，可以使钢在热处理过程中达到预期的组织和性能。
6. 获得特殊性能：不同的合金元素可以赋予钢特殊的性能，如耐磨性、高温强度、磁性等。
例如，加入钨、钴等元素可以提高钢的耐磨性。
总之，在钢中加入合金元素可以显著改善钢的性能，使其适应各种工程应用的需求。
通过合理选择和控制合金元素的种类、含量以及热处理工艺，可以获得具有优异综合性能的合金钢材料。
微量元素在钢中的作用机理
4.8
0.047 0.021 0.019 0.028 0.0066
0.052 0.025 0.028 0.069 0.0066
23
含Cr
不含Cr
含/不含Cr钢的CO2腐蚀段面形貌
第24页
（A）
腐蚀产物的XRD衍射能谱
第25页
腐蚀产物膜
Cr的分布
60℃时钢腐蚀产物膜中Cr的分布
成 低 熔 点 共 晶 (985℃) ， 热 加 工 时
(1150~1200℃) ，由于其熔化而导致开裂 ，称热脆性。 • 硫对钢的低温冲击韧性影响很大，降低 硫含量可显著提高冲击韧性。 • 硫还导致钢各向异性，在横向和厚度方 向上韧性恶化。
合金晶界的低熔点硫化物共晶
拉伸断口孔洞及分析
“轴心裂纹”状的缺陷
Cr在耐腐蚀方面有着得天独厚的 条件，得到广泛的使用，利用其 惰性的氧化膜，协助铜共同抵御 腐蚀。
第22页
某钢铁水中的元素含量
审核 一级品 一级品 一级品 一级品 二类 二类 二类 Si 0.5 0.4 Mn 0.32 P 0.13 S 0.023 C 4.72 4.61 4.73 4.65 4.8 4.83 4.6
Cr 钢形成 Cr 7 C 3 或 Cr 23 C 6 ，还可 以与碳形成复合碳化物。 在低碳钢中加入 Cr能提高强度，
硬度和耐磨性，但焊接性能和塑
性有所降低；（Ceq Cr=1/5C）
Rel=170+1300C+160Mn+130M
o+160Cr+88Ni+63W+45Cu+27
合金元素对钢材机械性能的影响
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
各种元素对钢材性能的影响
各种元素对钢材性能的影响1碳（C）:钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15—0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%，硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0—1.2%的硅，强度可提高15—20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1 —4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn ）:在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30—0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11—14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）:在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）:硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
钒、氮微合金化钢筋的强化机制
钒、氮微合金化钢筋的强化机制
钒、氮微合金化钢筋的强化机制包括：
1. 钒和氮的固溶强化作用：钒和氮作为微合金元素，能够固溶在钢中并对钢的晶体结构产生影响，使其晶粒细化，提高钢的强度和韧性。
2. 钒和氮的析出强化作用：在热处理过程中，微合金元素钒和氮会向晶界或其它空位中析出形成微观强化体和纳米结构，从而提高钢的强度和韧性。
3. 钒和氮的沉淀强化作用：在钒、氮微合金化钢筋的使用过程中，微合金元素钒和氮会在钢筋表面形成氮化物和钒化物沉淀层，这层沉淀层会阻碍钢筋表面的腐蚀和氧化，从而提高钢筋的抗腐蚀性能和使用寿命。
总之，钒、氮微合金化钢筋的强化机制是一种多方面的机制，包括了固溶强化、析出强化和沉淀层保护等多种方面的影响，这些机制的综合作用使得钒、氮微合金化钢筋具有更高的强度、韧性、抗腐蚀性和使用寿命等特点。
cu元素在钢中的作用
cu元素在钢中的作用铜（Cu）是一种常见的合金元素，其主要作用是改善钢的机械性能和耐腐蚀性，提高钢的工作性能和使用寿命。
本文将详细讨论铜在钢中的作用以及对其性能的影响。
1.改善钢的机械性能：铜可以加强钢的强度和硬度，特别是低碳钢。
这主要是因为铜可以提高钢的冷加工硬化能力和回火稳定性，促进了晶界阻滞和弥散析出相形成。
这样可以使得钢的抗拉强度、屈服强度和硬度得到显著提高，同时保持钢的良好的塑性和韧性。
2.提高钢的耐腐蚀性：铜在钢中形成了铜化合物（如Cu2S、Cu5FeS4等），这些化合物对抗氧化腐蚀和硫化腐蚀具有较高的抵抗能力。
因此，铜可以提高钢的抗腐蚀性能，特别是在含有硫化物的腐蚀介质中，如海水等。
此外，铜还能够降低钢的晶间腐蚀和应力腐蚀裂纹的倾向。
3.改善钢的工作性能：铜可以提高钢的耐热性和耐磨性，使得钢在高温和高速工作条件下具有更好的性能。
铜的加入可以提高钢的热塑性和热硬化性，使得钢具有较高的热强度和耐疲劳性。
此外，铜还有助于降低钢的摩擦系数和磨损率，延长钢件的使用寿命。
4.影响钢的组织和相变行为：铜对钢的晶界和析出相有一定的固溶作用，可以阻碍晶界迁移和相变过程，细化钢的晶粒和相界面，改善钢的微观组织和力学性能。
此外，铜还可以影响钢的相变温度和相变动力学，使得钢的热处理工艺更加可控和优化。
5.其他作用：铜在钢中也有一些其他作用，如阻碍氢的渗透和扩散，提高钢的抗氢脆性；调节钢的电导率和磁导率，使得钢有更广泛的应用领域；改善钢的焊接性能和铸造性能，便于加工和制造。
总之，铜作为一种常见的合金元素，在钢中起到了多方面的作用，包括提高机械性能、耐腐蚀性、工作性能和组织性能，使得钢具有更好的性能和使用寿命。
合理控制和利用铜的含量和分布，可以进一步提高钢的综合性能，满足不同工程和工艺的需求。
微合金元素对TP347H奥氏体不锈钢结构与性能的影响的开题报告
微合金元素对TP347H奥氏体不锈钢结构与性能的影响的
开题报告
1. 研究背景与意义
TP347H奥氏体不锈钢是一种应用广泛的高温合金材料，用于炉内设备、管道和
热交换器等高温、高压条件下的工业领域。
其高温下的稳定性、抗腐蚀性、抗疲劳性、机械性能等关键性能对于确保设备的运行安全具有重要意义。
而微合金元素是增强钢
材强度及其他性能的重要手段之一，其添加可以较好地改善TP347H奥氏体不锈钢的
性能，以满足需求。
2. 研究内容和目标
本文的研究对象是TP347H奥氏体不锈钢，在其中添加不同的微合金元素，探究微合金元素对其组织结构和力学性能等方面的影响。
在此基础上，优化添加量和工艺
参数，对其获得优化的性能，提高其工业应用价值。
3. 研究方法
本文采用的研究方法主要包括实验、测试、分析。
首先，根据目标设计出不同添加微合金元素的TP347H奥氏体不锈钢样品；其次，进行热处理和机械测试，如拉伸、硬度等测试；最后，根据实验结果对比分析各添加微合金元素的效果，总结并分析微
合金元素对TP347H奥氏体不锈钢的影响规律，为其优化设计提供依据。
4. 预期成果和应用价值
通过研究微合金元素对TP347H奥氏体不锈钢结构与性能的影响，可以得到不同微合金元素添加量下的TP347H奥氏体不锈钢的组织结构、力学性能等性能数据。
并
鉴定各添加元素的功效，探究不同微合金元素对TP347H奥氏体不锈钢的性能的作用
规律，为其优化设计提供科学依据。
这将有助于提高TP347H奥氏体不锈钢的高温稳
定性、抗腐蚀性以及机械性能等关键性能，促进该类材料的工业应用。
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微合金元素对钢筋机械性能的影响Shunichi HASHIMOTO1)Morifumi NAKAMURA2)摘要：钢筋是建筑用重要材料之一，其强度水平已高达345、390、490等级别。
为获得高强度钢筋，已成功运用了V微合金化工艺，而目前Nb微合金化工艺也已进行大量的尝试，但是，有关Nb微合金化钢的热轧和冷却条件对其机械性能的影响还未见报道。
本文论述了再加热温度以及轧后冷却速度对0.25C-0.5Si-1.5Mn钢和0.25C-0.5Si-1.2Mn-0.05Nb(+0.05V)钢（质量百分数%）组织与性能影响的试验结果。
将0.05%Nb或0.05%Nb+0.05%V添加到0.25C-0.5Si-1.2Mn钢中能有效地提高其强度，尤其在较高的再加热温度下。
该强化作用是沉淀强化和细晶强化的结果。
轧后加速冷却至700℃能有效提高钢的强度和屈服延伸。
关键词：棒材；钢筋；铌；钒；碳氮化物沉淀；晶粒细化。
1 前言可焊性钢筋是广泛应用于城市建筑的重要材料之一，为了满足对较轻自重产品的需要，即要求较低的碳当量来保证可焊性以及便宜的价格，采用诸如Nb,Ti,V 微合金元素1－4）或采用加速冷却工艺即所谓“余热处理工艺”5）或称为添加微合金元素的钢筋余热处理工艺6）来生产高强度可焊性钢筋。
尽管V是最常用的元素，但V价格的波动使得钢筋市场发起以Nb代V的运动。
文献1－4）所述Nb在钢筋中的应用表明添加Nb能有效提高屈服强度和抗拉强度，尤其在同时提高两种强度的效果上还更甚于V。
但是工艺参数，比如再加热温度、轧后冷却速度等对钢筋机械性能的影响还未见报道。
关于以下试验结果，即添加Nb以及再加热温度、轧后冷却速度等工艺参数对0.25C-0.5Si-1.2Mn-(0.05%Nb，0.05%Nb+0.05%V)钢显微组织和机械性能的影响，将在本文中进一步讨论。
2 试验方案表1中的钢在空气中熔融后再浇铸，0NB是基础钢号，为0.25C-0.5Si-1.2Mn，0.05%Nb和0.05%Nb+0.05%V被分别添加到基础钢号0NB中，被命名为5NB和5NV，其碳当量(Ceq)大约为0.56。
铸坯热锻成50t×40w mm后再加热，然后在实验室轧机上经两道次热轧至10mm厚，每道次压缩比约为50%。
本试验中采用板状试件进行轧制。
控制微合金钢机械性能最重要的工艺参数是再加热温度，其影响Nb固溶体含量和奥氏体晶粒尺寸。
如图1(a)所示，RT（再加热温度）在1050℃～1250℃范围内考察其影响，钢在每种再加热温度下都保温30min。
为保证试验的精度，通过第二道次的入口温度来控制终轧温度，第二道次入口温度与过程温度几乎一致，为900℃。
轧后热轧板试件空冷至室温，轧后加速冷却是控制显微组织的一个重要参数，在900℃～700℃范围内通过改变水雾浓度使冷却速度由40℃/S降至20℃/S来考察其影响，而空冷速度为0.8℃/S用于比较。
图1(b)给出了热轧和冷却条件。
图1 考察(a)RT（再加热温度）和(b) 在900、700℃之间CR（冷却速度）影响的热轧工序示意图水淬试样应能观察到原始奥氏体晶粒，该方法应能对每个试样截面进行分析、解释。
应根据JIS 14 A在轧后10天内进行拉伸试验，试样直径、标距长度分别为8mm和50mm，拉伸速度为5mm/min。
轧后56天的试样进行拉伸试验以检验其时效影响。
采用硝酸酒精浸蚀或硝酸溶液(2%HNO3)浸蚀，在光学显微镜下观察成品的显微组织以及原始奥氏体晶粒。
3 结果3.1 RT（再加热温度）的影响图2给出微合金元素、RT（再加热温度）对LYP（下屈服强度）和TS（抗拉强度）的影响。
5NB钢随再加热温度的增加其下屈服强度由1050℃或1150℃下的440Mpa提高到1250℃下的485Mpa；5NV钢比5NB钢的下屈服强度高约30～60Mpa，下屈服强度由1050℃下的470Mpa提高到1250℃下的535Mpa。
另一方面，0NB钢的下屈服强度随再加热温度的升高而下降约10Mpa。
0NB钢和5NB钢在较低再加热温度下其下屈服强度相差20Mpa，在1250℃下相差75Mpa。
0NB钢和0NV钢在较低再加热温度下其下屈服强度相差50Mpa，在1250℃下相差130Mpa。
而抗拉强度也显示出与下屈服强度相似的特点，随再加热温度由1050℃升高到1250℃，5NB钢和5NV钢的抗拉强度分别提高约40MPa和50Mpa，但0NB钢则接近于0。
图2 微合金元素、RT（再加热温度）对L YP（下屈服强度）和TS（抗拉强度）的影响图3 微合金元素、RT（再加热温度）对El和YPEl（屈服延伸）的影响图3给出微合金元素、再加热温度RT对El（总延伸）和YPEl（屈服延伸）的影响。
尽管屈服延伸在JIS中没有定义，但其值对于在钢筋混凝土中的应用是必要的，尤其在地震区域。
延伸随再加热温度的增加而降低，但延伸在所有再加热温度下都大于28%（只有一个温度点除外）。
微合金钢的屈服延伸随再加热温度的升高而略有下降，但仍要大于 1.8%，该值是必须要满足的，因为实际贸易中货物接受的条件之一是有屈服点。
在整个再加热温度范围内，微合金钢显示出比0NB钢具有更高的屈服延伸值。
强度与延伸的关系一般表示为L YP×El，图4给出计算好的L YP×El。
可以看出，0NB钢的值最小，5NV钢的值最大，而5NB钢的值为两者的平均值。
该结果意味着钢中添加Nb或Nb+V比无Nb钢具有更好的强度－延伸的匹配。
显微组织对于理解钢强度与屈服延伸的行为是重要的，图5给出1150℃再加热温度下微合金元素对其光学显微组织的影响。
钢的显微组织为铁素体+珠光体，没有发现贝氏体或其它低转变率的产物。
5NB、5NV钢的铁素体晶粒尺寸明显小于0NB钢。
图4 微合金元素、RT对L YP×El表示的强度－延伸平衡的影响图5 1150℃再加热温度下微合金元素对其显微组织的影响为了定量分析，图6给出通过图像分析得到的铁素体晶粒尺寸以及珠光体体积分数。
所有钢的珠光体体积分数都大约为30%，当0NB钢再加热温度由1050℃升高到1250℃，其铁素体晶粒尺寸由10μm增加到13μm。
0NB钢在1250℃出现粗大的显微组织是由于奥氏体晶粒尺寸粗大引起的，而微合金钢在所有再加热温度范围内都表现出较小的晶粒尺寸，5NB钢在全部再加热温度范围内表现出较小的晶粒尺寸，但0NB钢随再加热温度的增加表现出相反特性。
图6 微合金元素、RT对珠光体晶粒尺寸和体积分数的影响3.2 CR（冷却速度）的影响一些先进的棒材生产厂采用轧后穿水冷却工艺获得细晶强化。
本试验通过改变水的浓度来检验900～700℃范围内冷却速度对机械性能的影响，而再加热温度被固定为1150℃或1250℃，添加Nb对0NB钢的影响在1150℃再加热温度下进行比较，添加V对5NB钢的影响在1250℃再加热温度下进行比较。
下屈服强度和抗拉强度的结果见图7。
随冷却速度由0.8℃/S（无水冷，仅仅空冷）提高到40℃/S，所有钢在所有再加热温度下的下屈服强度都升高。
随冷却速度的提高，0NB和5NB钢的下屈服强度都升高20～30Mpa，而5NV钢在1250℃再加热温度下的下屈服强度提高60Mpa，5NV钢获得的下屈服强度最大值为600Mpa。
抗拉强度随冷却速度的增加具有与下屈服强度相似的特性，但其增量要小于下屈服强度。
图7 微合金元素、再加热温度和CR（冷却速度）对L YP和TS的影响图8给出冷却速度对延伸和屈服延伸的影响。
所有钢在所有再加热温度下，随冷却速度的增加延伸没有发生显著变化，而屈服延伸则明显增加。
图8 微合金元素、再加热温度和CR（冷却速度）对El和YPEl的影响图9表明随冷却速度的增加L YP×El升高，5NV钢的值最高，0NB钢的值最低，5NB钢在所有冷却速度下受再加热温度的影响较小，结果显然说明轧后加速冷却是提高下屈服强度、确保屈服延伸的一种有效途径。
图9 微合金元素、再加热温度和CR（冷却速度）对L YP×El表示的强度－延伸平衡的影响图10 Nb和CR对1150℃再加热温度下显微组织的影响Nb和冷却速度对显微组织的影响见图10，随冷却速度的提高以及Nb的加入，铁素体晶粒尺寸减小，所有钢的显微组织都为铁素体＋珠光体，没有观察到贝氏体或其它的低转变率产物。
图像分析观察到的铁素体晶粒尺寸和珠光体体积分数见图11，由于5NB钢再加热到1250℃时其显微组织为非多边形铁素体＋珠光体的混合物，在图11中忽略了该数据。
所有钢在所有再加热温度下，随冷却速度由0.8℃/S提高到40℃/S，其铁素体晶粒尺寸变小，特别在0.8℃/S～20℃/S范围内晶粒细化很明显。
对于5NB钢，其铁素体晶粒尺寸由0.8℃/S下的9μm减小到20℃/S下的6μ；而5NV钢在1250℃再加热，其铁素体晶粒尺寸由0.8℃/S下的9μm减小到20℃/S下的7μm。
珠光体体积分数随冷却速度的提高下降约5个百分点。
图11 微合金元素、CR对珠光体晶粒尺寸和体积分数的影响图12 时效对机械性能的影响，空心标记－0NB；实心标记－5NB3.3 时效对机械性能的影响钢筋拉伸试验一般在时效后进行，为了理解时效后机械性能的差异，在室温下时效56天的钢试样进行拉伸试验，并与上述结果中轧后10天时效的试样进行对比。
所用试样为0NB钢和5NB钢，再加热到1150℃然后空冷，图12表明两种钢的下屈服强度和屈服延伸略有增加，但抗拉强度和延伸没有改变；时效后5NB 钢的屈服延伸增加要大于0NB 钢，结果表明轧后时效一段时间对于提高下屈服强度和屈服延伸是有益的。
尽管本试验中延伸并没有改变，但也说明由于氢含量的降低时效后可获得较高的延伸7）。
本试验屈服没有出现明显提高，这一情况可能是由于试样尺寸较小、或10天时间的时效已足够从而超出可比试样的范围。
4 讨论4.1 下屈服强度的冶金影响因素对于5NB 钢和0NB 钢，试验中获得的下屈服强度的差异见图13。
图13 添加Nb 、V 细晶强化和沉淀强化对L YP 差的影响Pickering7）推荐铁素体－珠光体钢的YS 可表示为公式（1）。
}6.271.4]25.06.11)[1(]13.18.33.2[{4.152/12/103/12/13/1Nf Si S f d Mn f YS a a +++-+++=-- （1） 其中：fa ： 铁素体分数Mn,Si ：含量（质量百分比%）d ： 铁素体晶粒尺寸（mm ）S 0 ： 珠光体片层间距（mm ），以0.0002mm 为单位进行插入N 0 ： 固溶N 含量（质量百分比%），以0.001%为单位进行插入该公式表明，屈服强度YS 由a f ,Mn,Si,d,S 0和N 0决定，因为Mn,Si 含量基本不变，两种钢中S 0和N 0按同一数值插入，分别为0.0002mm 和0.001%，因此造成屈服强度YS 不同的只能是晶粒尺寸d 和铁素体分数a f 的不同。