31种元素对钢的性能的影响(整理)

元素对钢的性能的影响
1.C17.W
2. Si18.Nb
3.Mn19.C0
4.Cr20. Xt 5N21. RE
6.S22.Zr
7.P23 .Pb
8.H24.S n
9.025. As
10.N26. Bi
11.V27.Sb
12.B28. In
13.Ti29. Cd
14.M030. Te
15.AI31. Ta
16.CU
C元素
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.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。

f
溫
虞
s元素
1. 它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有定量的硅，
性能.
能改善软磁丿
2. 硅也是
炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。

硅与钢水中的FeO能结成
密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅是一种有益的元素。

硅在钢中溶于铁素休内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。

镇静钢中的含硅量通常
在0.1%〜0.37%,沸腾钢中只含有0.03%〜0.07%。

由于钢中硅含量一般不超过0.5%,对钢性能影响不大。

3. 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%，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。

4. 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。

5. 硅量增加，会降低钢的焊接性能。

6. 提高钢中固溶休的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

7. 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。

8. 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。

Mn元素
1. 能提咼钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提咼钢的淬透性，含锰量很咼的咼合金钢(咼锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
2. 锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。

由于锰可以与硫形成高熔点(1600C)的MnS, —定程度上消除了硫
的有害作用。

锰具有很好的脱氧能力，能够与钢中的FeO成为MnO进入炉渣，从而改善钢的品质，特别是降
低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。

因此，锰在钢中是一种有益元素。

一般认为，钢中含锰量在0.5%〜0.8%
以下时，把锰看成是常存杂质。

技术条件中规定，优质碳素结构钢中，正常含锰量是0.5%〜0.8%;而较高含
锰量的结构钢中，其量可达0.7%〜1.2%。

3. 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. 锰亦为钢中重要元素，其作用及影响如下:
a.在适量下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。

b .锰有脱氧及脱疏功效，故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。

C.锰在钢中含量多，可降低钢之淬火温度。

d .可增进钢之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。

5. 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。

(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)锰对钢的咼温瞬时强度有所提咼。

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。

6. 降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其力学性能，为低合金钢的重要合 金元素，能明显提高钢的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利倾向。

7. 锰的有益作用是： 高的强度和耐磨性），淬透、渗碳、冷工硬化。

14% （高耐磨钢），17〜19% （护环钢）
① 作为炼钢的脱氧剂用，因为一般钢中均含 Mn ，其量冬0.7%
② Mn 和S 作用抵消S 对铁的红脆影响。

③ Mn 对各类钢的作用是：
珠光体Mn 钢：可提高其强度和耐磨性，塑性亦不错。

所以它能细化珠光体组织。

（对含碳量较高的钢， 塑性稍有降低。

对低碳钢则含 Mnf ，而韧性to 奥氏体Mn 钢：有足够高的塑性和很高的耐磨性。

所以 火时的临界冷却速度。

降低钢的临界点（ A1和A3） 的变形也比较小，因此适于制大截面和复杂的零件。

马氏体Mn 钢：易使之发脆、淬裂。

Mn 易溶于铁素体
内，形成弱碳化物其稳定性不强。

所以加热过程中极易完 全溶入奥氏休中，加之其临界点又低，所以晶粒极
易粗化、极易淬裂，为此应严格控制淬火加热温度和保
温时 间，一般均以油淬或流动空气中冷却为宜，只有形状简单件才好用水淬。

调质钢：将降低其塑性（回火脆性影响）。

渗碳钢：Mn 的存在能促进渗碳作用，所以能大大提高钢的表面硬度与耐磨性，尤其可贵的是在渗碳时表面软点
较少，也不改变过分增碳的倾向。

（渗碳后的锰钢，在最后淬火前，应进行一次正火或退火处理，以消除因长 时
间渗碳造成的心部过热）。

结构钢：将促使其回火脆性增强。

工具钢：加入约1%Mn ，可减少淬火时的体积变形，这对于精密工具和长形工具来说有重要的意义。

（如
CrWMn 钢等）。

④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ Mn 能增加奥氏体的稳定性，扩大 Y 目区得奥氏体。

降低淬 同碳量碳素钢低25〜30C,所以可提高钢的淬透性，淬火时
Mn=5%时，Mn 降至 0C 。

Mnf , CrM n 、
Mn 可改善钢的焊接性和低温性能，还可减慢钢的脱碳作用。

Mn 量中还可适当改善钢的切削性
能。

对某些钢，Mn 的作用可代Ni ,能扩大Y 目区得奥氏体，如模具钢（增强淬透性）、奥氏体钢等。

高锰钢对冷工硬化敏感，可提高钢的强度和耐磨性。

（
Mn=10〜14%，而C=1〜1.4%） 铬锰奥氏体钢的热强性很好，甚至可超过 Cr 、Ni 钢，加4%Cr 、Ni 红热耐磨性更好。

Mn 价廉。

8. 锰的不良影响是：
①增加钢的过热敏感性（粗晶）：这是由于含Mn渗碳体的稳定性不强，在加热过程中很容易完全溶于奥氏体
中。

加之，Mn钢的临界点亦较低，所以就易粗晶了。

为此锻造和热处理加热都要严格控制加热温度和保温时间。

所有合金元素中，Mn是不能减低奥氏体晶粒长大倾向的元素，相反引起粗晶。

②增强钢对白点的敏感性，故要缓冷。

（含O0.3%时影响即较大）
③增强回火脆性，且易形成带状和纤维组织。

故纵、横向性能差较大（Mn > 2.4%延伸率
④高锰钢熔点低（Mn 13〜14%，T熔1350〜1400 C）平均线膨胀系数大（相当于钢类矽钢的 1.9倍），导热系
数小（约为同类矽钢的1/3〜1/4），热加工稍难。

⑤高锰钢在冷速不够时，易生成块状碳化物沿晶界析出，使钢变脆，采用水淬速冷时，可使碳化物来不及析出，得到均匀奥氏体组织，性能改善。

但因为含Mn量高，导热性差，速冷则温差应力大而易淬裂，所以淬火次数不
宜多。

（3）含Mn钢的分类
①碳钢：a、正常含Mn量碳钢
Mn二0.25 〜0.8%
B、较高含Mn量碳钢
Mn=0.7 〜1.0%
及0.9 〜1.2%
②锰钢：
Mn=1.1 〜1.8%
少数〜2.4%
③咼锰钢：
Mn=13 〜14%
（C=1.0 〜1.3%）
注：Mn < 1.2%为炼钢脱氧及稍许改变钢性能，作一般矽钢。

Mn=1.1〜1.8%或2.4%为具高塑性、耐磨性，强度
而被采用。

Mn二2.4〜13%为粗晶极脆而不可用。

Mn=13〜14%为冷工硬化而成为高耐磨钢。

Cr^元
1. 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.
2. 铬在钢中的角色多元且重要，它会形成安定而硬的碳化物，而且具抗蚀性，其主要作用有：
a .增进钢的硬化能和渗碳作用。

f .能增进钢的抗腐蚀性。

3. 铬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。

(1) 铬可提咼钢的强度和硬度。

(2)铬可提咼钢的咼温机械性能。

(4) 阻止石墨化 (5)提咼淬透性。

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. 1)铬的有益作用：具有许多有价值的性能：高硬度、高强度、屈服点、高的耐磨性而对塑性、韧性影响又不 大，高的抗氧化性，耐蚀性，还能提高电阻和导磁率等等。

1) Cr 是中等碳化物形成元素，在所有各种碳化物中，铬碳化物是最细小的一种，它可均匀地分布在钢体积中， 所以具有高的强度、硬度、屈服点和高的耐磨性。

由于它能使组织细化而又均分布，所以塑性、韧性也好，这对工 具钢尤有价值。

2) Cr 的碳化物也较难溶解，在短时间加热下有阻碍晶粒长大作用，长时间渗碳还会粗晶。

所以可减小过热敏感 效应。

3)
C 诃使A 体分解速度减缓，降低淬火时的临界冷却速度，因而有助于
M 体形成和提高M 体的稳定性，所以C 钢 均有优良的淬透性，且淬火变形较小。

注意：
C 是铁素体形成元素，缩小 Y 区，所以在没A 体化元素存在时，高C 钢
将呈铁素体组织。

4) Cr 与W 或Mo 结合，能使淬火钢中残余奥氏体增加，而有助于获得需要粉碎程度的碳化物相。

5) C 能大大提高结构钢的强度和塑性，这种影响在 Cr 与Ni 结合的钢中尤其显著。

如12CrNi3N 等。

6) Cr >2%时，有好的耐蚀性，再加8〜9%的Ni ,耐蚀性更会大大提高。

Cr 提高耐蚀能力的作用随含碳量增加而会 有所降低，因为Cr 与 C 结合后不起作用。

7) Cr >〜530%时，有好抗氧化性。

如Cr=27〜28%即可作1300C 的热电偶温度计的防护罩，当 Cr 与Si 、Al 结合时，甚 至Cr 相当少而抗氧化性也很高。

女口 Cr 6〜10%+Si A 3%就有高的耐热性和抗氧性。

8) Cr 、Al 结合(1Cr17AL5 Cr13AL4等)及 Cr 、Ni 结合(如 Cr15Ni60、Cr20Ni80等)均有很高的电阻。

9) Cr 能提高钢的矫顽力和阻止钢的组织时效，所以 Cr 钢用于制造永久磁铁。

10) Cr 价较低。

11) 因为Cr 可形成稳定的碳化物，减缓碳的扩散和生成紧固的氧化皮膜，所以可降低脱碳作用。

b .使钢在高温畤仍具高强度。

C .能增加耐磨耗性。

d .增高钢之淬火温度。

(3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
c元素
12）含Cr>2.5%的多元素合金钢。

（18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等）是良好的抗氢蚀钢。

含Cr v 0.08%这是石墨钢的要求，所以C是阻止石墨化的一种元素。

含Cr> 1.2%低合金高强度钢（一般Mn钢和SiMn钢）
含Cr=0.5〜1.65%作轴承钢（C-1% ――其合金含量低，价廉，而又具有高强度、高耐磨性、良好的耐疲劳性和淬透性，且热处理也简便。

含Cr=3〜10%的钢一一C对钢强度和韧性的影响是Cr v2%时逐渐增强到2%时，强化作用最为显著。

但超过此限则会损害其热强性。

3〜10%时最为明显，当含Cr> 12%时，则强度又复升高。

但是当含Cr量增至3%时，由于其马氏体回火稳定性显著增高。

所以有较高的硬度和耐磨性而用于模具。

当含C量增至3%时，其与含C1%的磁性配合也最好。

所以又用作磁钢。

含
Cr4%而与18%W及1%V吉合可得到很好的红硬性（620 C HRC=60，所以广泛用于高速工具钢中，含Cr5%的钢（含C1%）即可空气中淬火。

含Cr5〜6%及含Cr6〜10%且含Si2〜3%的矽铬钢，尽管强度不是很高，但亦具有足够的耐热性和抗氧化性而用于气阀中及石油、化学工业（氨合成设备等）。

含Cr=12〜14%的钢是最典型的不锈钢（1Cr13〜4Cr13 ）它们都有较高的抗蚀力，强度也不错，面Cr12、Cr12Mo等则是
典型的具有高淬透性和高耐磨性的模具钢。

（此类多属马氏体钢）
含Cr=16〜18%的钢有的只具单相（铁素体），有的双相（M体一铁素体），此类具单相的C钢耐蚀力比含Cr=12〜14%的
钢还高。

如Cr17、9Cr18等，如再加8〜9%的Ni其耐蚀力又将大大增高。

如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9T等都是典型的不锈钢、耐酸性较好，CrNi钢的缺点是有晶间腐蚀，加Ti、Nb可改善。

含Cr=23〜32%的钢具有很好的抗蚀稳定性，极高的抗氧化性，甚至在普通温度下能抵抗浓硝酸、浓磷酸、浓硫酸的浸蚀。

含Cr 27〜28%的钢可作1300C的热电偶温度计的防护罩。

这类钢是纯铁素体钢，所以不能通过热处理改变其组织及性能。

且再结晶温度较低，粗晶作用较强，有高的脆性，所以不能作受振及打击零件。

加入Mo、W、V可适当改变性能。

减少C含量, 加Si量可提高其热强度如Cr9Si2、Cr10Si2Mo等。

力口Ni也成，女口Cr20Ni14S k Cr25Ni20、Cr18Ni25S k Cr14Mn 14W、
Cr18Ni6Mn5 等等。

C不同于Mn、Ni，它是缩小Y区的合金元素。

（它同a-都具有体心立方晶格，且自熔点1849 C至绝对0oK纯铬均为这一晶格不变），所以随含C量增加Ac3虽也从910C幵始降低，但其速很慢，而Ac4却从1400 C迅速降低,至含铬达8%时Ac3为850C已为最低。

含Cr再增加，Ac3即迅速上升。

当含Cr量达13%时，Ac3与Ac4会合为一点，Y区被圭寸闭，所以含Cr> 13%时变为纯铁素体相，不再发生转变，用热处理也不能再改变其晶粒尺寸。

一一即为铁素体钢。

当CCr量继续增加，约在25〜60%特别是45〜48%区域，当温度低于950 C时（多在820C）慢冷，将会析出一种无磁性脆性组分一一（相。

这些在进行二次加热后将会游离
析出，致使得在固溶体中产生巨大体积改变造成颇大应力，故极脆。

但在950 C以下急冷时，甘目可由于固溶体内不析出，影
响则较小。

湘问题：有人指出，当C和C含量搭配时，特别在含左右时，将极易生成游离态的铁素体即湘，它将使钢的工
艺性能和耐热性降低，所以要很好注意在含Cr=0.11%时，含Cr=10.9%可使湘量减至最少。

Cr对抗腐性的改善上很有利的，但对抗蠕变的影响则较复杂。

因为作耐热钢应注意，当含Cr=1%抗蠕变强度最高。

含
Cr f则出现，Cr> C3三方晶格，至Cr=7%抗蠕强降至最低点，当含Cr增至12%时，Cr23C6各取代Cr7C3,抗蠕强（耐热性）可有
少许提高，添加V、Nb、Ti可得极细弥散相，对抗蠕强（耐热性）改善极为有利。

Ni元素
1. 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.
2. 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。

3. 镍在钢中的影响有a 增进钢的硬化能。

b.能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小。

C.能增加钢
的韧性。

d高镍合金钢能耐腐蚀，例如：不锈钢就含有8%左右的镍。

4. a.在适量下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。

b.锰有脱氧及脱疏功效，故锰能发掸钢之锻造性与可塑
性。

C.锰在钢中含量多，可降低钢之淬火温度。

d .可增进钢之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。

5. 提高塑性及韧性，（提高低温韧性更明显），改善耐蚀性能，与铬、钼联合使用，提高热强性，是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一；
6. 镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。

①一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。

其变脆温度则极低。

（当镍V 0.3%时,
其变脆温度即达-10C以下，当Ni量增高时，约4〜5%,其变脆温度竞可降至-180。

所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。

含
Ni=3.5%，无Cr钢可空淬，含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。

②Ni的晶格常数与丫铁相近，所以可成连续固溶体。

这就有利于提高钢的淬硬性，的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。

一般大断面的厚重伯都用加Ni钢候，淬透性尤可增高。

镍钼钢还具有很高的疲劳极限。

（
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
③来解决。

Ni可降低临界点并增加奥氏体当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时
Ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。

6 a高）在不锈钢中用Ni,是为了使钢具有均匀的A体组织，以改善耐蚀性。

有Ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保持细晶粒组织。

含Ni量相当高的钢，其热膨胀系数很小而用作不变钢（Ni36%）和代用白金（Ni42%）。

含Ni更高时，与Cr结合作高电阻合金（Cr15Ni60、Cr20Ni80）。

Ni和V—样，对脱碳过程没有影响。

Ni本身不是有效的抗氧化学元素，所以很少单独用作不锈钢的合金元素，但对浓苛性碱有好的作用。

Ni可提高A体钢的蠕变抗力，但还一定值作用则减弱，须加入别的合金元素，通过固溶强化或沉淀硬化的途径
④ Cr 、Ni 钢的焊接性能和低温性能也不错。

Ni 元素
（2） Ni 的不良作用：
① Ni 不能提高铁素体的蠕变抗力，相反会使珠光体 M 体钢热脆性增大。

所以珠光体、马氏体钢不加镍。

② 含硫气氛中的Ni 钢耐蚀性也不及无Ni 钢，因硫化镍会引起钢的赤热脆性。

③ 铬镍钢容易感受回火脆性和易形成白点（前者可在回火后采用速冷防止，后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷 却规范防止。

） ④ 对高速钢，因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质，当 Ni -2时或更高时，由于其抗600〜660C 回火稳定性降
低而热硬性变坏（使A 体稳定不分解），所以硬度降低。

⑤ 同样，因为Ni 降低钢之淬火层的硬度，在轴承钢中也不希望有它，
大于0.25%）
⑥ Ni 虽可提高电阻，促使矽石墨化，但会降低磁感和最大磁导率。

所以硅钢片也不希望有
⑦ Ni 在我国早，价钱高。

⑧ Ni 钢氧化容易起鳞，所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。

（3） 一般合金钢中的Ni 含量：
渗碳钢：含C=0.15〜0.25%
Ni=1 〜4.5%
调质钢：含C=0.35〜0.55%
Ni=1 〜1.75%
不锈钢：含Ni < 2% 体不锈钢，含Ni=8〜18% A 体不锈钢。

含Ni=2〜8% MhP 体类不锈钢。

耐热不起皮钢：含Ni 达9〜36%,属A 体钢。

磁钢：含Ni v 25%的（Ni25、Ni9Mn9等）为弱磁性钢，用930〜1000C 淬火能很好不被磁化，可用于制机器，仪表等 不应被磁化零件（电机环、指南针盒、电阻等）。

含Ni=25〜30%的是陈化磁性钢，它具有非常高的磁性，当残余磁感应为 5000〜7500高斯时，矫顽磁力可达500〜700 奥斯特甚至1000，但它具有高的脆性（和硬度），所以多做铸造磁铁。

含Ni=35〜37%的是恒范合金（不变合金）
Ni=42〜44%的是类铂合金。

含Ni=50〜80%的是高导磁率的合金，（但要很纯，才能发挥作用）
Ni 不大于 0.30%,且 Ni+Cu 不大于 0.50% (Cu 不 Ni 。

S元素
1、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.
2、硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。

它是钢中的一种有害元素。

硫以硫化铁（FeS的形态存在于钢中，FeS和Fe 形成低熔点（985C）化合物。

而钢材的热加工温度一般在1150〜1200C以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件幵裂，这种现象称为热脆”含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。

高级优质钢：S v 0.02%〜0.03%;优质钢：S v 0.03%〜0.045%;普通钢：S v 0.055%〜0.7%以下。

3、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。

4、硫在钢中为有害之杂质，硫与铁化合成为FeS,与锰化合成MnS，其结果：
a. 会增加钢的热脆性
b. 硫含量0.2%以上，就会严重影响钢的强度和韧性
C.硫可使钢强度降低，因此有利於钢的切削，但除了易切钢之外，极少利用。

5、对焊接性产生不好影响；
6、硫的有益作用是：
1）由于其切屑发脆而可得到非常光泽的表面，所以可用于制要求负荷不大而具高表面光洁度的钢制件（名为快削钢）。

某些高速钢工具钢进行硫化表面以达到如下目的。

硫的不良影响是：引起热脆：主要是因易生成（Fe+FeS易熔共晶体分布于奥氏体晶界所致。

硫能使结构钢的塑性银屏剧降低，使工具钢的淬裂敏感性增高。

一般合金钢中的含S量：一般地说，硫对各种钢均为有害的杂质元素，所以均限制它的含量。

2）
7、
1）
2）
8、
1）
普通碳钢S< 0.05%酸性转炉冶炼，18MnSi及25MnSi钢允许含S> 0.05%）. 轴承钢S< 0.02%
优质碳钢S< 0.04%
高级优质钢S< 0.03%
仅有极个别要求表面很光洁的钢（如Cr14）有意加进少量的硫（=0.2〜0.4%）（Cr14可做螺钉、螺母、磁轮及其它螺纹零件，其表面光滑，耐磨性好）
P 元素
1、 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.
2、 磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。

磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性
显著降低。

特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称 "冷脆"0冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈
高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。

高级优质钢： P V 0.025%;优质钢：P V 0.04%;普通钢：P V 0.085%。

3、 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。

4、 固溶强化及冷作硬化作用很好，与铜联合使用，提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性 能，与硫、锰联合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性；
磷的有益作用：
由于其切屑发脆得到光洁的表面而加进快削钢，制受荷不大的零件。

某些高速钢，工具钢进行磷化表面处理以达到如下目的 ……
磷可提高比电阻，且由于容易粗晶而可使矫顽力和涡流损失降低，于磁感而言，则在弱中磁场下磷含量高的
P 硅钢的热加工也并不困难。

所以硅钢中有时加磷， 0.15% (如冷轧电机用硅钢含 P=0.07〜0.10%)。

P 对硅钢再结晶温度和晶粒长大的影响将超过同等硅含量作用的 4〜5 磷的不良影响：
磷溶于铁素体中，会使其晶格歪曲，晶粒长大，而且有冷脆性。

度增高的作用比碳强约20倍。

2) 和Mn —样使钢晶粒粗化。

7、一般合金钢的磷含量：
普通碳钢 P 〉0.055%;轴承钢 P 〉0.027%、P+S > 0.045%;优质碳钢 P 〉0.045% 合金钢
P 〉0.15%
P+C 〉0.025%
高级优质钢
P 〉0.035%
5、 1) 2) 3) 钢磁感会提高。

而在磁场下则磷含量增高而磁感略有减弱。

含
但由于它会使硅钢具冷脆性。

所以其量甚微〉 磷是强化铁素体作用最强的元素。

(
4) 倍0)
6、 1) P > 0.13%时脆性特甚，P 使钢破断能转变温
H元素
1、钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。

白点常在轧制的厚板、大
锻件中发现，在纵断面中可看到圆形或椭圆形的白色斑点；在横断面上则是细长的发丝状裂纹。

锻件中有了白点，使用时会发生突然断裂，造成不测事故。

因此，化工容器用钢，不允许有白点存在。

氢产生白点冷裂的主要原因是因
为高温奥氏体冷至较低温时，氢在钢中的溶解度急剧降低。

当冷却较快时，氢原子来不及扩散到钢的表面而逸出，就在钢中的一些缺陷处由原子状态的氢变成分子状态的氢。

氢分子在不能扩散的条件下在局部地区产生很大压力，这压力超过了钢的强度极限而在该处形成裂纹，即白点。

2、氢的作用：
1）H能提高钢的磁导率，但也会使矫顽力和铁损增加（加H后矫顽力可增大0.5〜2倍）。

2）H与C作用能生成甲烷（CH4）,所以H的存在会促进脱碳。

3）H是一般钢中最有害的元素。

因为它是产生钢中白点的罪魁祸首，实验
知钢中形成白点的危险含H量为5〜6cm3/100g Fe,主要是因为A体可溶H量大，而冷至低温珠光体则溶解度大大减小，所以当冷却过快，高压氢气来不及析出钢外，高压氢的张力与其它诸种应力作用，即可能超过材料的ab因此产生许
多微裂，此即谓之白点。

实践知640〜650C最易使A体转变为珠光体，200C则最关于钢中的危险含H 量，不同的资料有不同的数据。