钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响钢材是一种合金材料,由铁和碳以及其他一些合金元素组成。
这些合金元素对钢材的性能有着重要的影响。
以下是一些常见合金元素及其对钢材性能的影响:1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一、它可以增加钢的硬度和强度,提高钢的耐磨性和耐蚀性。
高碳钢通常用于制造刀具和弹簧,而低碳钢用于制造汽车零部件和钢材结构。
2.锰(Mn):锰可以增加钢的硬度和强度,并提高钢的韧性。
锰也有助于钢的抗变形和耐疲劳性能。
锰的含量通常在0.3%-1.65%之间。
3.硅(Si):硅可以提高钢的强度和硬度。
在不锈钢中,硅还有助于提高耐高温和耐腐蚀性能。
硅的含量通常在0.15%-0.5%之间。
4.磷(P)和硫(S):磷和硫是常见的杂质元素,它们会降低钢的韧性和塑性,使钢易于出现脆性断裂。
因此,在高品质钢材中通常限制其含量,并采取措施去除或减少这些元素。
5.铬(Cr):铬可以提高钢的抗腐蚀性能,特别是在高温和潮湿环境中。
在不锈钢中,铬的含量通常在10%-30%之间。
6.镍(Ni):镍可以提高钢的强度和韧性,并改善钢的耐腐蚀性能。
镍的含量通常在8%-25%之间。
7.钼(Mo):钼可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。
钼还能提高钢的耐腐蚀性能和抗变形能力。
钼的含量通常在0.2%-5%之间。
8.钛(Ti):钛可以细化钢的晶粒结构,提高韧性和强度。
钛还能和氮形成氮化钛,进一步提高钢的硬度和耐磨性。
9.铌(Nb):铌可以改善钢的韧性和抗变形能力。
铌还能形成碳化铌,进一步提高钢的硬度和耐磨性。
10.钒(V):钒可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。
钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性能。
钒的含量通常在0.1%-0.5%之间。
除了以上列举的合金元素外,还有其他一些合金元素,如铜(Cu),铝(Al),氮(N)等,它们也可以影响钢材的性能,但作用相对较小。
总之,合金元素的含量和种类对钢材的性能有着重要的影响。
钢铁生产厂商根据钢材的具体用途和要求,通过调整合金元素的含量和比例,来获得所需的钢材性能。
化学元素对钢性能的影响
化学元素对钢性能的影响钢是由主要成分为铁和碳的合金,但是其性能也受到其他化学元素的影响。
不同的化学元素可以通过形成固溶体、析出物、强化相等方式,对钢的性能产生显著的影响。
以下将重点讨论一些常见的化学元素对钢的性能的影响。
1. 碳(Carbon):碳是钢中的主要合金元素之一,碳含量的增加可以提高钢的硬度和强度。
高碳钢通常具有较高的强度,但在焊接性方面可能会受到一些限制,而低碳钢则具有更好的可焊性。
2. 硅(Silicon):硅是钢中的常见合金元素,其主要作用是提高钢的脆性转变温度和抗氧化性能。
适量的硅含量可以提高钢的强度和耐磨性。
3. 锰(Manganese):锰是一种常用的微合金元素,能够提高钢的硬度和强度。
适量的锰含量可以提高钢的淬透性,使钢的焊接性能和冷加工性能得到改善。
4. 磷(Phosphorus):磷的含量对钢的韧性和强度有明显的影响。
磷含量过高会使钢的韧性下降,影响钢的冷加工性能和可焊性。
5. 硫(Sulfur):硫的含量对钢的韧性和冷加工性能也有重要影响。
硫含量过高会使钢变得脆性,但适量的硫含量可以提高钢的加工性能。
6. 镍(Nickel):镍主要用于提高钢的耐腐蚀性和耐高温性能。
镍含量适当时,可增加钢的韧性和延展性。
7. 铬(Chromium):铬主要用于提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬还可以提高钢的硬度和强度。
8. 钼(Molybdenum):钼可以提高钢的高温强度和耐腐蚀性。
钼含量适当时,可以提高钢的韧性和硬度。
9. 钛(Titanium):钛主要用于碳钢中,可以提高钢的强度和耐蚀性。
钛还可以用于控制晶粒尺寸,改善钢的强度和韧性。
需要指出的是,以上列举的化学元素只是对钢的性能产生了主要影响,实际上还有很多其他化学元素也会对钢的性能产生影响。
此外,除了化学元素的影响外,不同的热处理方式和工艺参数也会对钢的性能产生重要的影响。
总结而言,化学元素通过改变钢的组织结构、析出物相、固溶体等条件,对钢的性能产生显著的影响。
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。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响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。
增加钢的冷脆性,磷是钢中有害元素,在一般情况下,:)P(磷、4.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。
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。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响钢材中各元素对性能性的影响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%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%。
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-%的硅。
如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。
硅能显着提高钢的弹性极限,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-%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,一般钢中含锰在碳素钢中加入%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%,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%,优质钢要求小于%。
在钢中加入的硫,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,铬能显着提高强度、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。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响钢材是一种广泛应用于建筑、制造和其他领域的重要材料。
化学元素可以通过添加或与钢材中的化学成分相互作用来改变钢材的性能和特性。
下面将详细介绍一些常见的化学元素对钢材性能的影响。
1.碳(C):碳是钢材中最重要的元素之一、含碳量的增加可以提高钢材的硬度和强度,但同时也会降低其可塑性和冲击韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度,适合用于制造刀具和弹簧等应用。
2.硅(Si):硅的添加可以提高钢材的抗腐蚀性和磁性。
硅还有助于钢材的脱氧作用,减少对氧气的敏感性。
硅含量较高的钢材常用于制造电力设备和变压器。
3.锰(Mn):锰的添加可以提高钢材的强度和韧性,并增加其耐磨性和耐蚀性。
锰含量较高的钢材常用于制造铁路轨道和重型机械设备。
4.硫(S)和磷(P):硫和磷是常见的非金属杂质元素,其含量对钢材性能有负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢材变脆,降低其可塑性和韧性。
因此,在钢材生产过程中对硫和磷的含量进行控制非常重要。
5.铬(Cr):铬的添加可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
铬与钢中的碳形成的氧化物膜可以防止钢材与大气中的氧气接触,从而减少钢材的腐蚀。
高铬钢常用于制造不锈钢。
6.镍(Ni):镍的添加可以提高钢材的韧性和强度,同时也增加了钢材的耐腐蚀性。
镍含量较高的钢材常用于制造耐高温和耐腐蚀的材料,如合金钢和不锈钢。
7.钼(Mo):钼的添加可以提高钢材的强度和耐热性。
钼对钢材的影响类似于镍,但效果更加显著。
钼含量较高的钢材常用于制造高温设备和工具。
8.铝(Al):铝的添加可以改善钢材的氧化抗性和耐蚀性,并降低钢材的密度。
铝还可以提高钢材的强度和硬度,用于制造航空和汽车零件。
9.钛(Ti):钛的添加可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钛含量较高的钢材常用于制造航空和化工设备。
10.硼(B):硼的添加可以提高钢材的硬度和强度,并改善其机械性能。
硼含量较高的钢材常用于制造切削工具和弹簧。
总之,化学元素对钢材性能的影响是多样且复杂的。
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响钢材是一种重要的结构材料,用于建筑、制造、汽车等领域。
化学元素可以对钢材的性能产生不同的影响,包括强度、硬度、耐腐蚀性等。
下面将详细讨论各化学元素对钢材的影响。
1.碳(C):碳是钢材中最重要的元素之一,它对钢的强度和韧性有重要影响。
高碳钢具有较高的强度和硬度,但韧性较差。
低碳钢具有较好的可塑性和韧性,但强度较低。
适度的碳含量可以使钢材获得最佳的强度和韧性平衡。
2.硅(Si):硅可以提高钢材的硬度和抗腐蚀性。
在不锈钢制备过程中,硅可以帮助形成氧化铬层,从而提高钢材的耐腐蚀性能。
同时,硅还可以降低钢铁的磁性。
3.锰(Mn):锰可提高钢材的强度和硬度,并改善钢材的韧性。
锰和碳一起形成的碳化锰有助于提高钢的硬度和均匀性。
4.磷(P)和硫(S):磷和硫是常见的杂质元素,在通常情况下不利于钢材的性能。
磷会导致钢材脆性增加,而硫则会降低钢材的韧性。
因此,在钢材制备过程中,通常需要控制磷和硫的含量。
5.铬(Cr):铬是不锈钢中的重要合金元素,可以提高钢材的耐腐蚀性和抗氧化性。
铬与氧反应形成的氧化铬层可以防止钢材进一步氧化和腐蚀。
6.镍(Ni):镍可以提高不锈钢的抗腐蚀性和强度。
镍与铬一起形成的不锈钢可以在氧化环境下维持其表面亮度和防腐蚀能力。
7.钼(Mo):钼可以改变钢材的显微组织,提高钢材的强度和硬度,提高对热和机械应力的抵抗能力。
钼还可以增加钢材的耐蚀性,提高其在恶劣环境条件下的使用寿命。
8.钛(Ti):钛可以增加钢材的强度和硬度,并提高抗腐蚀性能。
通过与碳一起反应,钛可以形成碳化钛,改善钢材的耐磨性。
综上所述,化学元素对钢材的影响非常重要。
不同元素的含量可以调节钢材的强度、硬度、可塑性和抗腐蚀性能。
因此,在钢材制备和合金设计过程中,必须仔细控制化学元素的含量,以获得最佳性能的钢材。
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。
化学元素对钢材性能的影响
化学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。
C存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。
有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳,也成为高碳钢。
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。
硅能显着提高钢的弹性极限,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。
硅有助于增强强度。
和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
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。
锰是重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。
在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM420V。
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。
18种元素对钢材性能的影响
18种元素对钢材性能的影响钢材是一种由铁和一些其他元素组成的合金材料,这些其他元素会对钢材的性能产生重要影响。
以下是18种常见元素对钢材性能的影响。
1.碳(C):碳是钢材最重要的合金元素之一,可以增加钢材的硬度和强度。
高碳钢通常具有更高的抗拉强度,但也更加脆性。
2.硅(Si):硅常用于脱氧剂,可以改善钢材的热加工性能。
合适的硅含量可以减少钢材的气泡产生。
3.磷(P):磷可以改善钢材的切削性能,但在高温下会降低钢材的高温强度和韧性。
4.硫(S):硫可以增加钢材的切削性能,并且有助于改善钢的可加工性。
但高硫含量会导致脆性增加。
5.锰(Mn):锰常用于钢材的合金化剂,可以增加钢材的强度和韧性。
适量的锰含量有助于提高冷加工性能。
6.铬(Cr):铬可以增加钢材的抗腐蚀性能和磨损抗性。
合适的铬含量还可以提高钢材的硬度和强度。
7.镍(Ni):镍可以提高钢材的抗腐蚀性,并且有助于改善钢材的耐高温性能。
8.钼(Mo):钼可以增加钢材的强度和硬度,特别是在高温下具有很好的稳定性。
钼还可以提高钢材的耐腐蚀性。
9.铜(Cu):铜可以提高钢材的强度和硬度,并且有助于改善钢材的抗腐蚀性能。
10.铝(Al):铝可以在钢材中形成氧化层,提高钢材的抗腐蚀性能。
铝还可以降低钢材的密度,并且有助于改善钢材的可加工性。
11.钛(Ti):钛可以提高钢材的抗腐蚀性能,并且有助于改善钢材的强度和硬度。
12.硼(B):硼可以提高钢材的硬度和耐磨性。
适量的硼含量还可以提高钢材的可焊性。
13.氮(N):氮可以提高钢材的强度和硬度,同时改善钢材的耐磨性和抗腐蚀性。
14.铌(Nb):铌可以改善钢材的结晶细化,提高钢材的强度和韧性。
15.钒(V):钒可以提高钢材的强度和硬度,并且有助于改善钢材的耐热性。
16.铁(Fe):铁是钢材的主要成分,对钢材的性能起着决定性的影响。
17.砷(As):砷可以作为钢材的脱氧剂和结晶细化剂,提高钢材的强度和硬度。
18.钠(Na):钠可以改善钢材的压力加工性能,并且有助于提高钢材的硬度和韧性。
钢材化学成分及其对钢材性能的影响
钢材化学成分及其对钢材性能的影响
( 1 )碳:碳是决定钢材性能的最重要元素。
建筑钢材的含碳量不大于0.8% ,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。
含碳量超过0.3% 时钢材的可焊性显著降低。
碳还增加钢材的冷脆性和时效敏感性,降低抗大气锈蚀性。
( 2 )硅:当含量小于1 % 时,可提高钢材强度,对塑性和韧性影响不明显。
硅是我国钢筋用钢材中的主要添加元素。
( 3 )猛:锰能消减硫和氧引起的热脆性,使钢材的热加工性能改善,同时也可提高钢材强度。
( 4 )磷:磷是碳素钢中很有害的元素之一。
磷含量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降。
特别是温度越低,对塑性和韧性的影响越大,从而显著加大钢材的冷脆性,也使钢材可焊性显著降低。
但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
( 5 )硫:硫也是很有害的元素,呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中,降低钢材的各种机械性能。
硫化物所造成的低熔点使钢材在焊接时易产生热裂纹,形成热脆现象,称为热脆性。
硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。
( 6 )氧:氧是钢中有害元素,会降低钢材的机械性能,特别是顿性。
氧有促进时效倾向的作用。
氧化物所造成的低熔点亦使钢材的可焊性变差。
( 7 )氮:氮对钢材性质的影响与碳、磷相似,会使钢材强度提高,塑性特别是韧性显著下降。
影响钢材性能的因素
影响钢材性能的因素一、化学成分的影响碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。
其中,纯铁约占99%。
在低合金结构钢中,还可加入合金元素,但总量通常不得超过5%。
钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。
C)(1)碳(C)是形成钢材强度的主要成分。
纯铁较软,而化合物渗碳体(Fe3及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬,钢的强度来自渗碳体和珠光体。
碳含量提高,钢材强度就会提高,但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降,因此不能采用碳含量过高的钢材。
含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%~0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢,结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%,对于焊接结构,以不大于0.2%为宜。
(2)锰(Mn)是有益元素,能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。
锰是弱脱氧剂,且能消除硫对钢的热脆影响。
在低合金钢中,锰是合金元素,含量为1.0%~1.7%,因锰过多时会降低可焊性,故对其含量有所限制。
(3)硅(Si)是有益元素,有较强的脱氧作用,同时可使钢材颗粒变细,控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性,过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能,碳素镇静钢中一般为0.12%~0.3%,低合金钢中一般为0.2%~0.55%。
(4)钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)的作用都是使钢材晶粒细化。
我国的低合金钢都含有这三种元素,它们作为锰以外的合金元素,既可以提高钢材的强度,又可以保持良好的塑性、韧性。
(5)铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni)。
铝不但是强脱氧剂,而且能细化晶粒,低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%,以保证必要的低温韧性。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素,用于Q390钢和Q420钢。
(6)硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)都是有害元素。
硫容易使钢材在高温时出现裂纹(称为热脆),还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能,必须严格控制含量。
磷在低温下会使钢材变脆(称为冷脆),但也有有益的一面,其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力,有时也可以作为合金元素。
化学元素对钢铁性能的影响
化学元素对钢铁性能的影响钢铁是一种在工业中广泛使用的金属材料,其性能取决于许多因素,化学元素是其中一个重要因素。
不同的化学元素会对钢铁的性能产生不同的影响。
本文将会详细介绍几个常见的化学元素对钢铁性能的影响。
1.碳(C):碳是钢铁的主要合金元素,它的存在可以使钢铁变得坚硬和耐磨。
通过控制碳含量,可以调整钢铁的硬度和强度。
碳含量较高的钢铁被称为高碳钢,其硬度较高,但韧性较差。
而碳含量较低的钢铁被称为低碳钢,其韧性较高,但硬度较低。
2.硅(Si):硅是一种常见的合金元素,可以提高钢铁的强度和韧性。
适量的硅含量可以改善钢铁的铸造性能和热处理性能。
硅还可以降低钢铁的磁导率,提高其电磁性能。
3.锰(Mn):锰是一种重要的合金元素,可以提高钢铁的强度和硬度。
锰含量通常在0.3%~1.5%之间。
锰还可以提高钢铁的耐磨性和耐蚀性,延长钢铁的使用寿命。
4.磷(P):磷是一种杂质元素,通常需要控制其含量。
高磷含量会降低钢铁的韧性,并使其易于开裂。
因此,钢铁中的磷含量应控制在较低水平。
磷含量可以通过矿石的选择和冶炼过程中的控制来进行调节。
5.硫(S):硫也是一种常见的杂质元素,类似磷,高硫含量会导致钢铁的脆性增加。
此外,硫还会降低钢铁的延展性和焊接性能。
因此,控制钢铁中的硫含量也是非常重要的。
除了以上所述的元素外,还有一些其他的合金元素也会对钢铁的性能产生影响,如铬、镍、钼等。
铬可以提高钢铁的耐蚀性,镍可以提高钢铁的耐热性和耐腐蚀性,钼可以提高钢铁的强度和韧性。
不同的合金元素可以根据不同的需求进行调整,以满足特定的工程要求。
总之,化学元素对钢铁的性能有着重要的影响。
通过合理控制合金元素的含量,可以调整钢铁的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等特性,以满足不同工程中的需求。
因此,在钢铁制造过程中,对化学元素含量和配比的控制是十分关键的。
化学成分对钢性能的影响
化学成分对钢性能的影响化学成分对钢性能的影响是一个复杂而重要的主题。
钢是由铁和碳组成的,但它的性能可以通过添加其他元素和合金元素来改善。
以下是几种重要的化学成分对钢性能的影响的讨论。
1.碳含量:碳是钢中最重要的元素之一、它可以通过控制碳含量来调节钢的硬度、强度、塑性和韧性。
高碳钢具有高硬度和强度,但韧性和塑性较低;低碳钢则具有较低的硬度和强度,但韧性和塑性较高。
因此,根据不同的应用需求,可以选择合适的碳含量来调节钢的性能。
2.合金元素:除了碳外,钢中还常常添加其他合金元素,如锰、铬、钼、镍等。
这些合金元素的含量和比例可以显著影响钢的性能。
例如,锰的添加可以增强钢的硬度和强度,同时提高韧性和塑性。
铬可以提高钢的耐腐蚀性能,并增加硬度。
钼可以提高钢的高温强度和耐腐蚀性能。
镍可以增加钢的韧性并提高耐腐蚀性能。
3.硫和磷含量:硫和磷是常见的杂质元素,它们的含量对钢的性能有重要影响。
较高的硫含量会降低钢的塑性和韧性,并导致冷脆性的发生。
磷的过高含量也会降低钢的塑性,而适当的磷含量可以提高钢的强度和硬度。
4.氧含量:氧是钢中的另一个常见杂质元素。
较高的氧含量会导致钢中的气孔和夹杂物增多,从而降低钢的强度和韧性。
因此,在生产中需要采取措施减少氧的含量,以提高钢的性能。
综上所述,化学成分对钢的性能具有重大影响。
通过控制碳含量和添加合适的合金元素,可以调节钢的硬度、强度、韧性和塑性。
控制杂质元素的含量,如硫、磷和氧,可以避免钢的冷脆性和降低其性能。
因此,在设计和生产钢材时,需要仔细考虑不同化学成分对钢性能的影响,并根据具体需求选择合适的材料配方。
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。
525编号钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响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。
钢材中的化学成分对钢材性能的影响
钢材中的化学成分对钢材性能的影响钢材是一种由铁和其他元素(如碳、锰、硅、硫、磷等)组成的合金。
不同元素的含量和配比会对钢材的性能产生直接影响。
以下是钢材中常见化学成分对钢材性能的影响的讨论。
1.碳(C):碳是钢材中最常见的合金元素之一,对钢材的性能有重要影响。
碳的含量决定钢材的硬度、强度和韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度,但韧性较差;低碳钢具有较高的韧性,但硬度和强度较低。
2.锰(Mn):锰是常用的合金元素之一,能够提高钢的强度和韧性,并改善钢的冷加工变形性能。
锰的含量通常在0.25-2.0%之间。
3.硅(Si):硅的含量对钢的冷加工性能和耐腐蚀性有影响。
适量的硅可以提高钢的硬度和强度,但高硅含量会降低钢的韧性。
4.硫(S)和磷(P):硫和磷是常见的杂质元素,它们会对钢材的加工性能和机械性能产生负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢脆化,降低韧性和塑性,从而降低了钢的可加工性和延展性。
5.氧(O)和氮(N):氧和氮是钢中的杂质元素,它们对钢的性能也有一定的影响。
高氧含量会降低钢的韧性和延展性,而高氮含量会增加钢的硬度和强度。
6.铬(Cr):铬是不锈钢常用的合金元素,它能够提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能,并增加钢的硬度和强度。
7.钼(Mo):钼是高强度钢的常见合金元素,可以提高钢的热处理稳定性、强度和韧性。
8.镍(Ni):镍可以提高钢的韧性和强度,并改善钢的低温冲击韧性。
总之,钢材中的化学成分对钢的性能产生了多方面的影响。
不同元素的含量和配比决定了钢的硬度、强度、韧性、塑性、耐腐蚀性等特性。
因此,在生产和应用钢材时,需要根据具体要求选择适当的化学成分配比,以获得满足特定需求的钢材性能。
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钢材中各元素对性能性的影响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。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。
但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。
结构钢中加入钼,能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。
钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。
铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。
缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。
当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削、加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。
钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
钢材的质量及性能是根据需要而确定的,不同的需要,要有不同的元素含量。
(1)、碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差。
(2)、硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性。
(3)、磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性。
在优质钢中,硫和磷要严格控制。
但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的。
(4)、锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
(5)、硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能。
(6)、钨;能提高钢的红硬性和热强性,并能提高钢的耐磨性。
(7)、铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用。
(8)、钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性。
当它在高温熔入奥氏体时,可增加钢的淬透性;反之,当它在碳化物形态存在时,就会降低它的淬透性。
(9)、钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止回火脆性,提高剩磁和娇顽力。
(10)、钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性。
在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象。
(11)、镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性。
含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力。
(12)、硼;当钢中含有微量的(0.001、-0.005、%)硼时,钢的淬透性可以成倍的提高。
(13)、铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效。
提高钢在低温下的韧性,还能提高钢的抗氧化性,提高钢的耐磨性和疲劳强度等。
(14)、铜;它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时更为明显。
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。
氧的存在会造成钢材的热脆性。
7、氮:氮对钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度提高,塑性特别是韧性显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧。
氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。
8、钛:钛是强脱氧剂。
钛能显著提高强度,改善韧性、可焊性,但稍降低塑性。
钛是常用的微量合金元素。
9、钒:钒是弱脱氧剂。
钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响,有效地提高强度,但有时也会增加焊接淬硬倾向,钒也是常用的微量合金元素。
钢产品具体牌号根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定,我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。
1、碳素结构钢的具体牌号Q195-Q195F、Q195b、Q195Q215-Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B、Q235-Q235AF、Q235Ab、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B、Q235C、Q235DQ255-Q255A、Q255BQ275-Q275、对上述各牌号,要在供应工作中准确识别与使用。
2、低合金高强度结构钢GB/T221-2000新牌号表示方法将低合金高强度结构钢分为通用钢和专用钢两类,新牌号表示方法与GB/T1591-94《低合金高强度结构钢》,GB700-88《碳素结构钢》相同,并与碳素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。
低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢,但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。
1)通用低合金高强度结构钢牌号组成Q295-Q295A、Q295BQ245-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345EQ390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390EQ420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420EQ460-Q460C、Q460D、Q460E2)专用低合金高强度结构钢牌号专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点数值(单位为MPa)、,并在尾部加按产品用途的拼音第一个字母表示。
如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”;锅炉用钢牌号表示为“Q390g”;桥梁用钢牌号表示为“Q420q”等。