化学元素在钢铁中的作用
cu元素对钢铁的作用
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cu元素对钢铁的作用Cu元素在钢铁中的作用钢铁是一种重要的金属材料,被广泛地应用于机械、建筑、航空、航天等领域。
随着工业技术的不断发展,钢铁的制造技术也在不断更新。
其中,Cu元素作为钢铁中的一种添加剂,对钢铁的性能有着重要的影响。
1. 增强钢铁的强度和硬度Cu元素能够与钢铁中的碳、铁等元素形成强的化学键,从而增强钢铁的强度和硬度。
Cu元素的加入能够使钢铁中的晶粒变小,晶界面积增加,从而提高了钢铁的硬度和强度。
此外,Cu元素还能够使钢铁中的纤维组织更加致密,使钢铁的强度得到进一步的提高。
2. 提高耐腐蚀性能钢铁在使用过程中,常常会遭受酸、碱、盐等腐蚀性物质的侵蚀,导致钢铁的性能下降。
Cu元素的加入能够增强钢铁的耐腐蚀性能,使钢铁在酸、碱、盐等腐蚀性环境中更加耐用。
Cu元素能够与钢铁中的铁形成一种稳定的化合物,从而有效地防止钢铁的腐蚀。
3. 改善加工性能钢铁在加工过程中,常常需要进行冷加工、热加工等工艺处理。
Cu元素的加入能够使钢铁更容易进行加工处理。
Cu元素能够使钢铁中的晶粒变小,从而使钢铁更容易进行变形加工。
此外,Cu元素还能够提高钢铁的塑性和韧性,使钢铁更容易进行冷加工。
4. 改善热稳定性钢铁在高温下容易发生脆性断裂,影响钢铁的使用寿命。
Cu元素的加入能够提高钢铁的热稳定性,使钢铁在高温下更加稳定。
Cu元素能够与钢铁中的铁形成一种稳定的化合物,从而有效地防止钢铁的热脆性。
Cu元素作为钢铁中的一种添加剂,对钢铁的性能有着重要的影响。
Cu元素能够增强钢铁的强度和硬度,提高耐腐蚀性能,改善加工性能和热稳定性。
因此,在钢铁的生产过程中,合理地添加Cu元素可以提高钢铁的性能,使钢铁更加耐用。
钢材中各元素对性能性的影响
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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。
钢铁中的元素及作用
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各种元素在钢铁中的作用钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。
其中除Fe(铁)外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。
它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
各种元素在钢铁中有什么作用碳(Carbon)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。
铬(Chromium)增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。
尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈锰(Manganese)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CPM 420V。
钼(Molybdenum)碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
镍(Nickle)保持强度、抗腐蚀性、和韧性。
出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅(Silicon)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。
钨(Tungsten)增强抗磨损性。
将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。
在高速钢M-2中就含有大量的钨。
钒(Vanadium)增强抗磨损能力和延展性。
一种钒的碳化物用于制造条纹钢。
在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420V A含有大量的钒。
而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒按钢的用途分类一、结构钢(1)建筑及工程用结构钢简称建造用钢,它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。
(2)机械制造用结构钢--是指用于制造机械设备上结构零件的钢。
这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢,主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等根据含碳量和用途的不同﹐这类钢大致又分为三类﹕1. 小于0.25%C为低碳钢﹐其中尤以含碳低于0.10%的08F﹐08Al等﹐由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车﹑制罐……等﹐20G则是制造普通锅炉的主要材料﹐此外﹐低碳钢也广泛地作为渗碳钢﹐用于机械制造业﹐2. 0.25~0.60%C为中碳钢﹐多在调质状态下使用﹐制作机械制造工业的零件。
各类金属元素的作用
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几种常用合金元素在钢中的作用碳(C)一种非金属元素,无臭无味的固体。
无定形碳有焦炭,木炭等,晶体碳有金刚石和石墨。
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。
典型的例子是低碳钢、高碳钢、高碳钢力学性能变化。
一、硅(Si)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%一20%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。
4、磁钢中的主要合金元素(含量在0.40%范围内时,改善热裂倾向,含量高时,易形成柱状晶,增加热裂倾向)。
5 、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性缺点:使钢的焊接性能恶化。
二、锰(Mn在钢中的作用:1、在低含量范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性。
2 、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
3、稍稍改善钢的低温韧性。
4、在高含量范围内,作为主要的奥氏体化元素。
5、锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用6、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;③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。
三、铬(Cr)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、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
各种元素对钢材性能的影响
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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。
钢铁中五大元素的作用与危害及其分析方法
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钢铁中五大元素的作用与危害及其分析方法作者:刘张50905022010 应化2班钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。
其中除Fe(铁)外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。
它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
钢铁生产流程包括:矿山开采→选矿→烧结→炼铁→炼钢→连铸→轧钢等。
钢铁工业是最重要的基础工业,是其他工业发展的物质基础。
有了钢铁,就使得中国国民经济的技术改造成为可能。
同时,钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。
由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切,因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位,并把这种发展与国民经济各部门的发展互相协调起来,保持正常的比例关系。
针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的。
五大元素是特指钢铁中的碳、硫、硅、磷、锰五种元素。
五大元素各个化学元素对钢的性能有以下的影响:1、碳(C) 碳是钢铁的主要成分之一它直接影响着钢铁的性能。
碳是区别铁与钢,决定钢号、品级的主要标志。
碳是对钢性能起决定作用的元素。
碳在钢中可作为硬化剂和加强剂,正是由于碳的存在,才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能,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):由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入,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%。
(仅供参考)钢铁中各元素的作用
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各种元素在钢铁中的作用:
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。
各种元素在钢铁中的作用:
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵 重的合金元素。钨与碳形成碳化钨有 很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加 钨,可显著提高工具钢的红硬性和热 强性,常用作切削工具及锻模具材料 使用。
铁的分类:
白口铸铁、可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸 铁、蠕墨铸铁有何不同?
铸铁中的碳以石墨形态析出,若析出 的石墨几乎全部与铁形成碳化三铁时的铸 铁叫白口铸铁、白口铸铁经过石墨化退火 处理后叫可锻铸铁或玛钢、呈条片状时的 铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈球状时的铸 铁就叫球墨铸铁、而呈蠕虫状时的铸铁叫 蠕墨铸铁。
各种元素在钢铁中的作用:
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。
各种元素在钢铁中的作用:
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、铬元素。
各种元素在钢铁中的作用:
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淬 火而引起的脆性,在工具钢中可提高红硬 性。
各种元素在钢铁中的作用:
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,降低时效敏感性和冷脆性。改 善焊接性能。在1Cr18Ni9奥氏体不 锈钢中加入适当的钛,可避免晶间 腐蚀。
钢的五大元素
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钢的五大元素引言钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、交通、机械制造等领域。
它具有优异的力学性能和耐腐蚀性,被誉为现代工业文明的基石之一。
钢的组成主要包括铁和碳,但除此之外,还存在着其他几个重要的元素对钢材的性能产生着深远影响。
这些元素被称为钢的五大元素,分别是碳、硅、锰、磷和硫。
本文将详细介绍每个元素在钢中的作用及其对钢材性能的影响。
1. 碳(C)碳是构成钢材最重要的元素之一,它可以通过控制含碳量来调节钢材的硬度和强度。
在低碳钢中,碳含量通常在0.05%以下;而高碳钢中,碳含量可以达到0.6%以上。
•硬度:增加碳含量可以提高钢材的硬度。
这是因为碳原子可以在晶格中形成固溶体,并增加晶格间距离,使得晶体结构更加紧密,从而增加了钢材的硬度。
•强度:碳的存在可以增加钢材的强度。
碳原子可以与铁原子形成固溶体,并生成强化相,如Fe3C(渗碳体),从而增加钢材的强度。
•韧性:适量的碳含量可以提高钢材的韧性。
过高或过低的碳含量都会降低钢材的韧性。
2. 硅(Si)硅是一种常见的合金元素,在钢中起到多种作用。
•脱氧剂:硅可以作为脱氧剂,与氧反应生成SiO2,有效地除去钢中的氧化物。
这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。
•弥散剂:硅能够与其他合金元素形成固溶体,改善晶界结构,提高钢材的强度和韧性。
•抑制晶粒长大:适量添加硅可以抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸,从而提高钢材在高温下的力学性能。
3. 锰(Mn)锰是一种重要的合金元素,在钢中起到多种作用。
•强化剂:锰能够与铁形成固溶体,并生成强化相,如MnS(硫化锰)和Mn3N (氮化锰),从而提高钢材的强度和硬度。
•脱氧剂:锰可以作为脱氧剂,与氧反应生成MnO,有效地除去钢中的氧化物。
这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。
•抑制晶粒长大:适量添加锰可以抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸,从而提高钢材在高温下的力学性能。
4. 磷(P)磷是一种常见的合金元素,在钢中起到多种作用。
•强化剂:适量添加磷可以提高钢材的强度和硬度。
各种合金元素对钢性能的影响
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三、各种合金元素对钢性能的影响目前在合金钢中常用的合金元素有:铬(Cr),锰(Mn),镍(Ni),硅(Si),硼(B),钨(W),钼(Mo),钒(V),钛(Ti)和稀土元素(Re)等。
五大元素:硅、锰、碳、磷、硫。
五大杂质元素:氧、氮、磷、硫、氢。
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。
硅可提高强度、高温疲劳强度、耐热性及耐H2S等介质的腐蚀性。
硅含量增高会降低钢的塑性和冲击韧性。
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。
锰可提高钢的强度,增加锰含量对提高低温冲击韧性有好处。
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。
钢铁中各元素的作用
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铁的分类:
5、蠕墨铸铁:石墨形态介于片状和球状石 墨之间。蠕墨铸铁的石墨形态在光学显微 镜下看起来像片状,但不同于灰口铸铁的 是其片较短而厚、头部较圆(形似蠕虫) 。所以可以认为蠕虫状石墨是一种过渡型 石墨。通常蠕墨铸铁是铸造以前加蠕化剂 (镁或稀土)随后凝固而制得的。
各种元素在钢铁中的作用:
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,当含碳 量超过0.23%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%。含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。
铁的分类:
3、灰口铸铁;灰口铸铁是第一阶段石墨化 过程充分进行而得到的铸铁,全部或大部 分碳以片状石墨形态存在,它包括一般灰 口铸铁(简称灰铸铁)、孕育铸铁、稀土 灰口铸铁等。灰口铸铁其断口的外貌呈浅 灰色,故称为灰口铸铁(灰铁)。此价格 便宜,应用广泛,灰口铸铁占铸铁的总产 量80%以上。
铁的分类:
各种元素在钢铁中的作用:
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。
各种元素在钢铁的作用:
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵 重的合金元素。钨与碳形成碳化钨有 很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加 钨,可显著提高工具钢的红硬性和热 强性,常用作切削工具及锻模具材料 使用。
铁的分类:
1、白口铸铁:不含石墨的铸铁,碳以渗碳 体形态存在,几乎全部的碳都与铁形成碳 化三铁。具有很大的硬度和脆性。不能承 受冷加工,也不能承受热加工,只能直接 用于铸造状态,是一种良好抗磨材料。白 口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸 铁、中合金白口铸铁,高合金白口铸铁。
化学元素知识:锰-钢铁和锰合金的重要元素
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化学元素知识:锰-钢铁和锰合金的重要元素锰是一种重要的化学元素,它在钢铁和锰合金生产中扮演着重要
的角色。
本文将深入探讨锰的性质、应用以及对环境的影响。
一、锰的性质
锰是一种硬、脆、灰色金属,具有良好的耐蚀性和氧化性能。
其
化学符号为Mn,原子序数为25,相对原子质量为54.94。
锰在自然界
中广泛存在,以氧化锰的形式存在于地壳、水、空气和生物体内。
二、锰的应用
由于锰具有良好的强度、耐蚀性和硬度,因此在钢铁和锰合金生
产中得到广泛应用。
锰可以提高钢铁的硬度和韧性,同时降低其脆性。
此外,锰合金也有很多用途,如在电池、电子元件、化学反应器、医
药和食品添加剂等领域中得到广泛应用。
三、锰与环境
锰的环境污染主要来自工业生产和人类活动。
环境中过量的锰会
对健康产生影响,包括神经系统毒性、呼吸系统影响和生殖系统影响
等。
不良的锰暴露会导致慢性锰中毒,其中表现为手抖、失眠和头痛等症状。
为了减少对环境和健康的不良影响,必须采取措施控制锰的排放和污染。
这包括控制工业排放、垃圾填埋场以及灌溉农田中的使用锰肥料等活动。
同时,各个国家也应该制定相应的法律法规来监管和管理锰的使用和排放。
四、结论
综上所述,锰是一种重要的化学元素,在钢铁和锰合金生产中发挥着重要的作用。
虽然锰在许多工业和生活领域中得到广泛应用,但其过量的污染会对环境和人体健康产生危害。
因此,必须采取适当的措施来控制锰的排放和污染,以保护我们的环境和健康。
各化学元素对钢材的影响
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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。
常见元素在钢中的作用
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钢铁中所含元素在钢铁应用的作用2008-11-12 15:201、磷(P):使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性;但可改善钢的切削性能。
2、硅(Si):能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。
冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。
3、锰(Mm):能提高钢的强度和硬度及耐磨性。
冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。
4、铬(Cr):能增加钢的机械性能和耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。
同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。
5、镍(Ni):可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。
增加钢的淬透性及硬度。
6、钒(V):可赋于钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。
7、钛(Ti):可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。
8、铜(Cu):一般如P、S一样是残留有害元素。
Cu的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。
钢中加入一定量的Cu,可提高钢的退火硬度,降低成本。
若含Cu 0.15~0.25%时,可使钢的耐大气腐蚀的性能。
9、铝(Al):(1)低碳结构钢中 0.5~1%的Al有助于增加钢的硬度和强度;(2)铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。
10、钨(W):可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4×9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。
11、钼(Mo):可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。
12、钴(Co):可以提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。
13、铌(Nb):可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性及回火脆性;改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。
各元素在钢铁中的作用
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1、铬(C r)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆;含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性,铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能,在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物,从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中,铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体,缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物,与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等.铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度,显着提高钢的淬透性.但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度.时加入其他合金元素时,效果较显着B、显着提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中,若有σ相析出,冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性,经研磨,易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率,降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感.广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜,当有一定含量的铭时,显着提高钢的耐腐蚀性能(特别是硝酸)。
若有铬的碳化物析出时,使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析,降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降,热加工时要缓慢升温,锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性,并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用,并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用,当需形成奥氏体钢时,稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例,如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少.应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
co元素在钢中的作用
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co元素在钢中的作用
Co元素在钢中的作用主要体现在以下几个方面:
1. 增强红硬性:添加Co到高速钢中,可以提高淬火后回火处理的二次硬化峰,从而增强钢的红硬性。
2. 改变C曲线位置:作为奥氏体形成元素,Co可以使钢的C曲线左移,降低过冷奥氏体的稳定性,对钢的淬透性产生不利影响。
3. 促进碳化物沉淀:由于Co是一种非碳化物形成元素,它可以固溶于基体,但不生成金属间化合物,能促进碳化物沉淀,提高基体的硬度和强度。
4. 增强马氏体稳定性:当Co单独加入时,可增加Fe的自扩散系数,加快
y→α转变,增强马氏体的稳定性,抑制马氏体中位错亚结构回复,为析出
相形核提供更多位置,获得细小而均匀分布的析出相。
5. 提高高温性能:Co能够提高居里温度,减缓其在基体中的扩散,增加基
体高温硬度。
同时,它还可以降低Mo在基体中的固溶度,促进含Mo金属间化合物析出,从而提高钢的强硬度。
6. 提高抗氧化性:在钢中添加Co通常会提高钢的抗氧化性。
此外,它还可以抑制相的形成,从而提高耐热钢的高温蠕变强度。
请注意,以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅钢铁材料相关书籍或咨询钢铁行业专业人士。
盘点对钢性能产生影响的19种化学元素
![盘点对钢性能产生影响的19种化学元素](https://img.taocdn.com/s3/m/d46f09a3482fb4daa58d4bb0.png)
盘点对钢性能产生影响的19种化学元素钢铁中有着各种各样的化学元素,组成成百上千的不同牌号,那么这些化学元素在钢材中到底发挥了些什么作用呢?今天小编带您走进钢材中化学元素的世界。
1.碳(Carbon)碳元素在钢材中的作用是把双刃剑,随着碳含量的增高,材料屈服点和抗拉强度会逐渐提高,但是可塑形和冲击性却会降低。
因此碳含量需要根据不同的材料用途而量身定做。
当含碳量超过0.23%时,焊接性能会大幅下滑,使得用于焊接场合的低合金结构钢的含碳量不能超过0.20%。
过高的碳含量也会导致钢材的耐大气腐蚀能力下滑,在露天料场的高碳钢就很容易遭到腐蚀。
碳含量高也不净是缺点,高碳含量能提高钢的冷脆性和时效敏感性。
2.硅(Silicon)硅元素作为还原剂和脱氧剂被添加在炼钢过程中,因此镇静钢中会含有0.15-0.30%的硅,当钢中含硅量超过0.50-0.60%,那么硅就算是合金元素。
硅元素能显著提升钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度,故广泛用于弹簧钢中,如65Mn和82B这类弹簧钢就含有0.15-0.37%的硅。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,可以提升钢材15-20%的强度;硅与钼、钨、铬等接合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢;含硅1.0-4.0%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
当然,硅也不是百利而无一害的,会降低钢的焊接性能。
3.锰(Manganese)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。
含锰量高也是有缺点的。
含锰量较高时,钢材有较明显的回火脆性现象;锰元素有促进晶粒增长的作用,在热处理过程中需要注意;当锰的质量分数超过1%时,会降低钢材焊接性能。
化学元素对钢铁性能的影响
![化学元素对钢铁性能的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/bb88f70268eae009581b6bd97f1922791688be9b.png)
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。
钢的化学成分五大元素
![钢的化学成分五大元素](https://img.taocdn.com/s3/m/b7210918bdd126fff705cc1755270722192e59b9.png)
钢的化学成分五大元素概述钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、制造业等领域。
钢的主要成分是铁,但同时还包含其他元素,这些元素对钢的性能和用途起着重要作用。
本文将介绍钢的化学成分中的五大元素:碳、铁、锰、硅和磷。
碳(C)碳是钢中最重要的元素之一,它决定了钢的硬度和强度。
根据碳含量的不同,可以将钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
•低碳钢:碳含量小于0.25%,具有良好的可塑性和焊接性,适用于制造汽车零部件、建筑结构等。
•中碳钢:碳含量在0.25%到0.60%之间,具有较高的强度和硬度,在机械制造领域得到广泛应用。
•高碳钢:碳含量大于0.60%,具有极高的强度和硬度,适用于制造刀具、弹簧等需要耐磨性能较高的产品。
铁(Fe)铁是钢的主要成分,通常占钢的大部分比重。
纯铁具有良好的延展性和塑性,但缺乏硬度和强度,因此需要通过控制其他元素的含量来改善钢的性能。
锰(Mn)锰是一种重要的合金元素,它可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。
锰含量在0.25%到 2.0%之间时,可以显著提高钢的机械性能。
锰还可以提高钢的韧性和冲击韧性,在制造桥梁、建筑结构等领域得到广泛应用。
硅(Si)硅是一种常见的合金元素,它可以提高钢的强度和耐磨性。
硅含量在0.15%到0.35%之间时,可以显著改善钢的机械性能。
同时,硅还可以降低钢的磁导率,使其适用于电力工业等领域。
磷(P)磷是一种常见的杂质元素,在钢中以少量存在。
高磷含量会导致钢变脆,因此在生产过程中需要控制磷含量。
磷对钢的影响主要体现在冷脆性和疲劳性能上。
总结钢的化学成分中的五大元素:碳、铁、锰、硅和磷,对钢的性能和用途起着重要作用。
通过控制这些元素的含量,可以调节钢的硬度、强度、韧性等性能,使其适用于不同领域的需求。
了解钢中各元素的作用,有助于合理选择和应用钢材,提高产品质量和效益。
参考文献:1.李志刚, 王华, 董占江. 钢铁材料科学与工程[M]. 机械工业出版社, 2016.2.张勇, 张涛. 钢铁冶金学[M]. 冶金工业出版社, 2014.。
mo元素在钢中的作用
![mo元素在钢中的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/1e323e41b94ae45c3b3567ec102de2bd9605de05.png)
mo元素在钢中的作用Mo元素在钢中的作用Mo元素是一种重要的合金元素,广泛应用于钢铁制造等领域。
在钢中,它有着重要的作用。
本文将围绕Mo元素在钢中的作用进行详细阐述,分步骤介绍其影响和应用。
一、 Mo元素的物理和化学性质Mo元素是一种过渡金属,化学符号为Mo。
它的密度为10.22g/cm³,熔点为2623℃。
Mo元素具有良好的抗腐蚀性和耐磨性,在高温下具有很好的稳定性。
此外,Mo元素还能增强钢的硬度、强度和耐疲劳性能,以及提高其耐腐蚀性。
二、 Mo元素在钢中的作用1.提高钢的硬度和强度Mo元素能够与Fe形成强化相,改善钢的晶界界面连续性,提高晶界平衡界面剪切强度,从而增强钢的硬度和强度。
2.提高钢的耐疲劳性Mo元素能够形成强化相和沉淀物,阻碍晶格缺陷的移动和扩展,从而提高钢的耐疲劳性。
3.提高钢的耐腐蚀性Mo元素能够提高钢的耐腐蚀性,主要是因为Mo能够形成防御层,抗氧化剂和防锈剂,从而阻止氧、氯、硫等对钢的侵蚀。
三、 Mo元素在钢制品中的应用1.钢板和钢管制造Mo元素可用于生产高强度结构用钢板和钢管。
具有良好的耐疲劳性和耐腐蚀性。
2.汽车制造Mo元素可用于生产汽车发动机的零部件,如曲轴、凸轮轴、气门等。
提高发动机的耐磨、耐高温和耐腐蚀性。
3.刀具和模具制造Mo元素可用于制造高速切割和冲压模具,具有高强度、耐磨和耐蚀等特性。
总结:好的Mo元素应用方案,能够提高钢的性能、延长使用寿命、增加成本效益,并且在各个领域都有广泛的应用前景。
在未来,随着钢材生产技术的发展,Mo合金化的发展趋势也将越来越好。
各种元素对钢材性能的影响
![各种元素对钢材性能的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/23b3e4e8ba1aa8114531d94e.png)
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复原剂和脱氧剂,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。
在调质结构钢中参加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%。
在碳素钢中参加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%。
在钢中参加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。
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化学元素钢材性能
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。