钢铁5大元素
钢铁中的元素及作用
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。
各种合金元素在钢铁中的作用
各种合金元素在钢铁中的作用1.碳(C):碳是钢铁中最重要的合金元素之一、适当的碳含量可以增强钢铁的硬度和强度。
碳含量低于0.2%的钢称为低碳钢,适用于焊接和冷冲压加工;碳含量在0.2%到0.5%之间的钢称为中碳钢,具有适中的硬度和强度,适用于机械加工和热处理;碳含量大于0.5%的钢称为高碳钢,具有良好的硬度和耐磨性,适用于制作刀具和弹簧。
2.硅(Si):硅可以提高钢铁的热强度和耐腐蚀性,减少钢铁的热膨胀系数。
适当的硅含量可以提高钢铁的刚性和强度,并且有利于热处理。
3.锰(Mn):锰可以提高钢铁的韧性和强度。
锰的含量越高,钢的强度和硬度越高。
锰还可以提高钢的耐磨性和耐蚀性。
4.磷(P):在低碳钢中,磷可减少钢的韧性和冷加工性能。
在高碳钢中,磷可改善钢铁的切削性能。
因此,磷含量需要适度控制。
5.硫(S):硫可增加钢铁的切削性,但会降低钢铁的塑性和韧性。
因此,在高质量的钢铁制造中,硫含量需要控制在很低的水平。
6.铬(Cr):铬可以提高钢铁的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
铬还可以改善钢的高温强度和耐氧化性。
不锈钢中的铬含量一般在10%到30%之间。
7.镍(Ni):镍可以提高钢铁的韧性和耐腐蚀性。
镍还可以改善钢的高温强度和耐疲劳性。
镍含量在不锈钢中一般在8%到25%之间。
8.钼(Mo):钼可以提高钢铁的强度、硬度和抗热变形能力。
钼还可以改善钢的耐蚀性和耐高温性能。
钼含量在不锈钢中一般在1%到10%之间。
9.钛(Ti)、铌(Nb)、钒(V)等微量合金元素:这些元素通常用作钢铁的强化剂,可以提高钢铁的强度和韧性,同时改善钢铁的热处理性能。
综上所述,合金元素在钢铁中起到非常重要的作用。
通过合适的合金化处理,可以改善钢铁的力学性能、耐蚀性和热处理性能,使其满足不同应用领域的需求。
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。
钢铁中五大元素的作用与危害及其分析方法
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%。
钢铁五元素分析仪的作用不可小觑
钢铁五元素分析仪的作用不可小觑
钢铁五元素分析仪可化验钢铁中有碳、硅、锰、磷和硫等元素。
这些元素对钢铁的性能均有一定的影响,作用不可小看呀。
一、钢铁五元素分析仪化验的硫在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高的生铁不适于铸造细件。
铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。
二、钢铁五元素分析仪化验的硅能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆。
三、钢铁五元素分析仪化验的锰能溶于铁素体和渗碳体。
在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。
四、钢铁五元素分析仪化验的磷属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。
然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%。
五、南京华欣分析仪器制造有限公司生产的钢铁五元素分析仪化验的碳在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。
石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能。
利用五元素分析仪可以准确化验碳、硫、锰、磷、硅五元素的含量。
各种合金元素对钢性能的影响
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5大元素
钢铁中的元素(除铁外)可简单分为两大类:五大元素和稀少元素。
五大元素即指碳、硅、锰、硫、磷;稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。
当然所有元素都可能影响钢料的生产、制造及其性质,元素间也可能彼此影响。
另外,某元素对某一钢种有益,但在另外一种钢种中就可能有害。
下面简要介绍下五大元素对钢性能的影响:1、碳碳是影响钢的组织和性能的主要元素。
在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。
当钢的含碳量≤1.0%时,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性不断下降。
这是因为在以铁素体(ferrite)为基体的钢中,层片状渗碳体起着强化作用,钢中珠光体(pearlite)含量愈多,则强度和硬度愈高(张万昌,2000)。
炼钢厂所生产的极低碳钢(IF钢,Interstitial Free 钢),是在炼钢过程中加入铌和钛元素以制约碳元素的形成,这种极低碳钢超深冲性良好,主要用于汽车工业。
在冷轧厂中最常见的卷板低碳钢为碳含量0.08%的SAE1008钢种,作为各大产业产品用钢的原料。
但是,当钢中含碳量>1.0%以后、钢中出现网状渗碳体,这时钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高,却导致钢的强度下降。
钢中含碳量愈多,渗碳体网愈严重,网的厚度也越大。
所以高碳钢的性能硬而脆,仅作工具用。
2、硅硅是在钢冶炼生产过程中由原料(铁矿石、废钢铁、脱氧剂等)所带入的(王章忠,2001),硅溶于α-Fe中形成固溶体,提高钢的强度和硬度。
所以,硅是钢中的有益元素,在钢中硅的含量<0.5%(张万昌,2000)。
但是在一般具有无氧化炉(NOF)的连续退火线的热浸镀锌厂中,所使用的低碳钢(冷轧板),其硅成分一般为0.03%max,最好不得超过0.04%,否则钢带进入460℃左右的锌槽之后,无法取得良好的着锌状态。
3、锰锰是在钢冶炼生产过程中由原料(铁矿石、废钢铁、脱氧剂等)所带入的,锰溶于α-Fe和渗碳体中使钢的强度和硬度提高,此外锰和硫化合成MnS,可以减轻硫对钢的危害,所以锰也是钢中的有益元素(张万昌,2000)。
各种化学元素在钢中的作用
各种化学元素在钢中的作用钢是一种非常重要的材料,它由碳和其他一些添加元素组成。
这些添加元素对钢的性能和特性有重要的影响,决定了钢的硬度、强度、塑性、耐蚀性等。
下面将介绍一些常见的化学元素在钢中的作用。
1.碳(C):碳是钢中最主要的添加元素之一,它对钢的硬度和强度起到关键作用。
当碳含量增加时,钢的硬度和强度也会增加,但其塑性和韧性会降低。
通常情况下,碳含量在0.2%至2.1%之间的钢属于碳钢。
超过这个范围的钢会变得脆化。
2.硅(Si):硅是一种常见的钢中添加元素。
它可以提高钢的强度和硬度,并提高抗腐蚀性能。
此外,硅还可以减少钢的收缩和氧化。
3.锰(Mn):锰主要用于提高钢的韧性、强度和耐磨性。
当锰含量在0.25%至1.5%之间时,钢的韧性和强度会显著提高。
锰还可以去除氧化铁和硫,并提高钢的可焊性。
4.磷(P):磷是一种常见的杂质元素,当磷含量超过钢中的标准限制时,会导致钢的脆性增加。
因此,在生产钢时需要控制磷含量。
5.硫(S):硫是另一种常见的杂质元素,当硫含量高于标准限制时,会降低钢的延展性、可塑性和冷加工性能。
因此,控制硫含量对于生产高质量的钢非常重要。
6.铬(Cr):铬是一种耐腐蚀的元素,通常用于不锈钢的制作中。
它可以提高钢的抗氧化能力,并提高钢的耐腐蚀性能。
7.镍(Ni):镍可以提高钢的强度和韧性,同时也提高了钢的耐腐蚀性。
镍主要用于制造高强度、高韧性和耐腐蚀的钢。
8.钼(Mo):钼被广泛用于合金钢中,可以提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性。
钼还可以提高钢在高温下的性能,因此在制造高温工作条件下使用的钢中经常添加钼。
9.单质氮(N):氮主要用于制造高强度的钢。
氮可以通过固溶于钢中来增强钢的强度。
特别是在不锈钢制造中,氮的添加可以显著提高钢的抗腐蚀性能。
以上只是一些常见的化学元素在钢中的作用的简介,实际上,制造工程师和冶金师会根据具体的使用需求和所需的性能,精确调配合金组分来满足特定应用的要求。
不同的合金组分可以产生不同属性的钢,因此,研究和了解这些元素的作用对于优化钢的性能非常重要。
各种元素在钢铁中的作用
各种元素在钢铁中的作用钢是一种合金,主要由铁、碳和其他合金元素组成。
这些合金元素在钢中起着不同的作用,以下是一些常见的合金元素及其作用:1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一,它能够提高钢的硬度和强度。
高碳钢含碳量超过0.6%,通常用于制造刀具和机械零件。
中碳钢常用于制造车轴、齿轮等。
低碳钢含碳量少于0.3%,其韧性较好,常用于制造汽车结构部件等。
2.硅(Si):硅用于降低钢的液相温度和粘度,促进钢的液相区域扩大。
它还能提高钢的强度和耐磨性。
硅常用于制造电力设备、变压器等。
3.锰(Mn):锰能够提高钢的韧性和延展性,并抑制高温下的晶界腐蚀。
锰常用于制造桥梁、建筑结构等。
4.磷(P):磷用于提高低碳钢的强度和硬度,但过高的磷含量会降低钢的可焊性。
因此,磷含量应控制在一定范围内。
5.硫(S):硫能够提高钢的切削性能和机械加工性能。
但高硫含量的钢会降低钢的可焊性和韧性,同时还容易形成疏松铸态组织。
6.铬(Cr):铬是不锈钢的主要合金元素之一,它能够提高钢的耐蚀性和耐磨性。
铬还能提高钢的强度和硬度,常用于制造压力容器、船舶等。
7.镍(Ni):镍能够提高钢的韧性和抗冲击性能。
它还能提高钢的耐高温性能,因此常用于制造汽车发动机、航空发动机等。
8.钼(Mo):钼能够提高钢的硬度和强度,同时还能提高钢的耐腐蚀性能。
它常用于制造汽车结构部件、涡轮发动机等。
9.钒(V):钒能够提高钢的强度和硬度,同时还能提高钢的耐热性能。
钒主要用于制造高速切削工具、齿轮等。
总而言之,钢中各种合金元素的添加能够改善钢的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性和热处理性能等。
通过适当调整合金元素的含量,可以生产出满足不同工程要求的各类钢材。
钢铁参数大全
钢铁参数大全
以下是一份钢铁参数的大全,其中包括了一些钢铁的基本性质
和相关技术指标,供您参考。
1. 钢铁的化学成分
- 主要元素:碳(C)、铁(Fe)、锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)等。
- 不同的化学成分会对钢铁的性能和用途产生重要影响。
2. 钢铁的物理性质
- 密度:钢铁的密度通常在7.7-7.9克/立方厘米之间。
- 熔点:钢铁的熔点约为1535-1700摄氏度。
3. 钢铁的力学性能
- 强度:包括屈服强度、抗拉强度和硬度等。
- 韧性:钢铁的韧性决定了其在受力时的抗拉和抗冲击能力。
- 延展性:钢铁的延展性指材料在受力时能否发生塑性变形而
不破裂。
4. 钢铁的耐蚀性
- 不同钢铁合金的耐蚀性有所差异,可通过合金化和涂层等方
式提高其耐蚀性。
5. 钢铁的热处理
- 热处理是改变钢铁组织和性能的一种方法,包括退火、正火、淬火、回火等工艺。
6. 钢铁的分类
- 按成分分类:碳钢、合金钢、不锈钢等。
- 按用途分类:结构钢、工具钢、耐磨钢、不锈钢等。
以上只是钢铁参数的一部分内容,具体参数请根据您所需的具
体材料进行查询和确认。
> 注意:以上内容仅供参考,具体参数和技术要求应根据实际
情况进行确定。
常见元素在钢中的作用
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&#215;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。
极度详细的钢五大元素分析方法
普通钢五元素分析一碳硫分析用定碳定硫仪测定二硅磷锰的分析1所需试剂硝酸(1+3) (1份硝酸+3份水)2过硫酸铵(固体)①测锰混酸:硝酸银1g溶于500ml水中,加硫酸25ml磷酸30ml,硝酸30ml,用水稀至于1升。
②钼酸铵溶液:5%③草酸溶液:5%④硫酸亚铁铵溶液:6%(每100ml溶液中滴1+1硫酸6滴)⑤钒酸铵溶液:0.25%(取钒酸铵2.5g加入500ml水加热溶解冷却,加入浓硝酸30ml用水稀至1升)操作方法称取试样和相同牌号的标样各1g,分别臵于100ml两用瓶中。
加1:3的硝酸50ml加热溶解,加固体过硫酸铵1g左右,煮沸1分钟冷却,稀至100ml两用瓶中硅的测定吸取试液和标液各2ml,分别臵于100ml两用瓶中,加(1+3)硝酸1ml,水3ml,加钼酸铵溶液(5%)5ml,在沸水溶液中加热30秒钟,流水冷却,立即加5%草酸溶液10ml,6%硫酸亚铁铵溶液10ml,在波长650mm 处用1cm比色皿进行测定,记下试样和标样的消光值E1、E21) -锰的测定分别吸取试液和标液各5ml,分别臵于50ml的两用瓶中,加测锰混酸20ml,加过硫酸铵固体1g,加热煮沸1分钟左右,冷却稀至50ml两用瓶中,在波长530nm处用1cm比色皿进行测定,记下试样和标样的消光值E2、E1E1=2) 磷的测定吸取试样和标样各20ml分别臵于两只150ml烧杯中,其中一只空白加入8ml水,另一只加入0.25%钒酸铵溶液3ml,5%钼酸铵溶液5ml,在波长470nm处用2cm比色皿进行测定。
记下试样和标样的消光值E2、E1不锈钢中九元素分析A 碳硫测定 (仪器分析)B 硅、镍、钛、磷、锰、铬。
钼测定试样溶液的制备1试剂:稀王水盐酸+硝酸 +水=1+1+12操作:称取试样和相同牌号的标样各0.1g,分别臵于100ml的两用瓶中,加入1+1+1稀王水10ml,温热溶解,注意尽量减少蒸发,冷却后稀至刻度。
(一) 钛的测定一试剂1 盐酸:1+12 抗坏血酸:4% 当天配制3 二安替比林甲烷溶液:2.5% (称取2.5克DAM溶于1+10盐酸100ml中)二操作方法吸取试液10ml两份臵于50ml两用瓶中显色液:加4%抗坏血酸5ml,放臵使Fe的黄色退尽,加1+1盐酸5ml,加DAM溶液10ml,以水稀至刻度,放臵半小时后用2cm比色皿在420nm处测定消光值,标样同时操作。
张婉莹 钢铁中五大元素
张婉莹钢铁中五大元素张婉莹-钢铁中五大元素钢铁中五大元素五大元素就是钢铁中最重要的也就是最基本的元素,五大元素的含量直接影响金属的性能和牌号,所以检测五大元素尤为重要。
以下就是五大元素的促进作用和检验依据:一、钢铁中碳的促进作用与分析碳元素是钢铁中区分钢或铁的主要依据,含碳量大于1.7%的是生铁,含碳量在0.2~1.7%的称为钢,含碳小于0.2%的称作低碳钢。
碳在钢铁中有的以固溶体状态存在,有的生成碳化物(mn3c、wc、moc、cr3c2等)。
碳的含量直接影响钢的性能,当碳含量高时钢的硬度和强度增加,但是其熔点、塑性和延展性降低,使钢难于加工。
生铁的强度和硬度随化合碳的增加而增高。
分析方法:冷却-气体容积法就是目前国内外广为使用的标准方法。
本法成本低,存有较低的准确度,测得结果就是总碳量的绝对值。
其缺点就是建议有较娴熟的操作方式技巧,分析时间较长,对低碳试样测量误差很大。
方法原理:试样在1150~1250℃的高温o2气流中燃烧,钢铁中的碳被氧化生成co2:c+o2=co24fe3c+13o2=4co2+6fe2o3mn3c+3o2=co2+mn3o3fes+5o2=fe3o4+3so23mns+5o2=mn3o4+3so2生成的co2与过剩的o2经导管引入量气管,测定容积,然后通过装有koh溶液的吸收器,吸收其中的co2co2十2koh=k2co3十h2o剩余的o2再返回量气管中,根据吸收前后容积之差,得到co2的容积,据此计算出试样中碳的质量分数。
二、钢铁中硫的促进作用与分析硫在钢中是一种有害元素。
硫在钢铁中以mns、fes状态存在。
fes的熔点低,最后凝固,夹杂于钢铁的晶格之间。
当加热压制时,fes熔融,钢铁的晶粒失去连接作用而碎裂。
硫的存在所引起的这种“热脆性”严重影响钢铁的性能。
因此国家标准规定碳素钢中硫含量不得超过0.05%,优质钢中含硫量应不超过0.02%。
分析方法:硫的测定方法很多。
碳素钢的定义及钢中五元素
1、碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。
碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即C、Si、Mn、S、P (碳、硅、锰、硫、磷)。
其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含0、H、N (氧、氢、氮)。
此外,用铝一硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有Al,当Als (酸溶铝)30。
020%时,还有细化晶粒的作用。
2、钢铁是怎样炼成的?炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、0、N等杂质的含量降至允许限量之下。
炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成C0气体逸出,其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。
S部份进入炼渣中,部份则生成S02排出。
当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。
为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。
3、转炉炼钢简介从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10%以下的废钢。
然后,向转炉内吹氧燃烧,铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧并出钢。
一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作; 然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。
对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SI—CA粉及变性石灰)可以有效降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降碳及降硫的作用。
在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。
4、初轧模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。
目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。
初轧板坯主要供应热轧厂作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。
钢的主要成分范文
钢的主要成分范文钢是一种合金,由铁和其他元素组成。
主要的成分是铁,通常占钢的总质量的大部分,其次是碳。
除了铁和碳外,钢中可能含有一些其他的成分,用来调整钢的性能和特性。
铁是钢的主要成分,通常占钢质量的大部分,其含量通常在98%以上。
铁是一种金属材料,具有较高的强度和耐腐蚀性。
然而,纯铁质地较软,容易变形和断裂。
为了提高钢的硬度和强度,需要添加合适的元素。
碳是钢的另一个主要成分,其含量通常在0.2%至2.1%之间。
碳的含量对钢的性能有着重要影响。
当碳含量较低时,钢通常较柔软,容易加工。
当碳含量较高时,钢的硬度和强度会增加,但也会使钢的脆性增加。
因此,在钢的制造过程中需要根据具体应用调整碳含量。
除了铁和碳,钢中还可能含有其他元素。
以下是一些常见的合金元素:1.硅(Si):硅可提高钢的抗腐蚀性和热稳定性。
2.锰(Mn):锰通常用于提高钢的强度和韧性。
3.磷(P):磷可提高钢的抗腐蚀性和硬度。
4.硫(S):硫的含量通常很低,用于提高钢的加工性能。
5.镍(Ni):镍可以提高钢的抗腐蚀性和强度。
6.铬(Cr):铬通常用于提高钢的抗腐蚀性和硬度。
7.钼(Mo):钼可以提高钢的抗腐蚀性和硬度。
8.钛(Ti):钛可提高钢的强度和抗腐蚀性。
9.铜(Cu):铜可以提高钢的抗腐蚀性和导热性。
这些元素的含量和比例可以根据具体的应用需求进行调整。
通过合理的配比和控制,可以制造出适用于不同用途的钢材,如结构钢、不锈钢、工具钢等。
总之,钢的主要成分是铁和碳。
除了铁和碳外,钢中还可以含有其他合金元素,如硅、锰、磷、硫、镍、铬、钼、钛和铜等。
这些元素的含量和比例可以根据具体的应用要求进行调整,以获得理想的钢材性能和特性。
钢铁材料中的八大元素
钢铁材料中的八大元素钢铁材料中的八大元素包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铁(Fe)、氮(N)、氧(O)。
这些元素在钢铁材料中的作用和影响如下:1.碳(C):是钢铁中最重要的合金元素之一,它显著影响钢的强度、硬度和塑性。
碳含量的增加可以提高钢材的强度,但同时会降低其塑性和韧性,尤其是低温冲击韧性。
建筑用钢的含碳量通常要求在0.22%以下。
2.硅(Si):作为脱氧剂加入普通碳素钢中,适量的硅可以提高钢材的强度,对塑性、冲击韧性等无显著不良影响。
但含量过高会降低钢材的塑性、冲击韧性和可焊性。
3.锰(Mn):是一种弱脱氧剂,能够提高钢材的强度和耐磨性,同时也能改善钢材的韧性。
锰在钢中还能与硫形成硫化锰,从而减少硫的有害影响。
4.磷(P):通常被视为有害元素,因为它会增加钢的冷脆性,降低其冲击韧性。
然而,在某些特定类型的钢中,磷可以用来提高强度。
5.硫(S):也是一种有害元素,它会降低钢材的焊接性和耐腐蚀性,增加热脆性。
在炼钢过程中应尽量降低硫的含量。
6.铁(Fe):是钢的基本元素,普通碳素钢中约占99%。
铁是构成钢铁材料的主要成份。
7.氮(N):在钢中通常被视为有害元素,因为它会降低钢材的塑性和韧性,尤其是在铝脱氧的镇静钢中。
然而,适量的氮可以作为合金元素提高钢的强度。
8.氧(O):在钢中也是有害元素,它会降低钢材的力学性能,尤其是冲击韧性。
炼钢过程中会采取措施减少氧的含量。
这些元素的存在和比例决定了钢铁材料的微观组织和相结构,进而影响了钢铁的宏观性能,如强度、硬度、塑性、韧性等。
通过调整这些元素的含量,可以制造出满足不同需求的钢铁产品。
钢铁化学成分表
钢铁化学成分表简介钢铁是广泛使用的金属材料之一,其化学成分对其性能具有重要影响。
钢铁的化学成分主要由碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)以及铁(Fe)等元素组成。
这些元素的不同含量与钢铁的物理特性、机械性能和耐蚀性等密切相关。
元素含量以下是钢铁中常见元素的含量范围:1. 碳(C):碳是钢铁中最重要的合金元素之一。
它的含量决定了钢铁的硬度和强度。
通常,含碳量在0.02%至0.25%之间的钢被称为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
2. 硅(Si):硅对钢铁的影响类似于碳,但是其效果较弱。
硅的存在可以增强钢铁的抗腐蚀性和减少热膨胀。
硅含量一般在0.15%至0.35%之间。
3. 锰(Mn):锰是一种重要的合金元素,对钢铁的凝固过程和晶体结构具有重要作用。
锰的含量通常为0.30%至0.80%。
4. 磷(P):磷的含量应控制在较低水平,以确保钢铁的可塑性和韧性。
磷含量通常不超过0.035%。
5. 硫(S):硫是一种有害元素,会降低钢铁的可焊性和冲击韧性。
因此,硫含量应控制在低水平,一般不超过0.040%。
6. 铁(Fe):铁是钢铁的主要组成元素,其含量通常是余量。
总结钢铁的化学成分对其物理和机械性能具有重要影响。
了解钢铁化学成分的含量范围,有助于我们合理选择和使用钢铁材料。
根据具体需求,我们可以根据钢铁的化学成分进行合金化和淬火处理,以获得所需的材料特性。
同时,通过控制不同元素的含量,可以生产出适用于不同领域的特殊钢铁材料。
以上是钢铁化学成分表的介绍,希望对您有所帮助。
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各元素在钢铁中的作用
各元素在钢铁中的作用钢铁是一种重要的建筑和工程材料,由铁和少量碳以及其他元素组成。
这些元素的添加可以改善钢铁的性能,使其适应不同的应用领域。
以下是各元素在钢铁中的作用:1. 碳(Carbon):碳是钢铁中最常见的合金元素,其添加可以增加钢铁的硬度和强度。
具体来说,碳在钢铁中形成了碳化铁颗粒,这些颗粒使钢铁更加坚硬。
同时,适量的碳还可以提高钢铁的可加工性和耐磨性。
2. 硅(Silicon):硅的添加可以改善钢铁的耐磨性、耐蚀性和热稳定性。
硅还可以降低钢铁的磁性,使其成为非磁性材料。
硅还可以促进钢铁中的纯净化过程,去除杂质并提高钢铁的质量。
3. 锰(Manganese):锰的添加可以提高钢铁的硬度、强度、韧性和耐磨性。
锰还可以有效地抑制钢铁中的气体和杂质形成,并提高钢的挠曲强度和抗疲劳能力。
4. 磷(Phosphorus):磷是钢铁中最常见的杂质之一,但适量的磷可以提高钢铁的硬度和强度。
然而,过量的磷会导致脆性,并降低钢铁的延展性。
因此,通常需要控制磷含量。
5. 硫(Sulfur):硫是钢铁中另一个常见的杂质元素。
适量的硫可以提高钢铁的易切削性和加工性。
然而,过量的硫会降低钢铁的韧性和延展性,并导致热处理过程中的裂纹和剪切断裂。
6. 钼(Molybdenum):钼的添加可以提高钢铁的硬度、强度和耐腐蚀性。
钼还可以增加钢铁的耐高温性能,使其在高温下仍保持良好的强度和韧性。
7. 铬(Chromium):铬的添加可以提高钢铁的硬度、强度和耐腐蚀性。
铬还可以形成一种稳定的氧化层,保护钢铁不被氧化,从而提高其抗氧化能力。
8. 镍(Nickel):镍的添加可以提高钢铁的韧性和抗腐蚀性能。
镍还可以改善钢铁的可塑性和加工性,并提高钢铁在高温下的性能。
9. 钒(Vanadium):钒的添加可以提高钢铁的硬度、强度和耐磨性。
钒还可以改善钢铁的耐热性和热处理特性。
10. 钛(Titanium):钛的添加可以提高钢铁的硬度、强度和耐腐蚀性。
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钢铁中的元素(除铁外)可简单分为两大类:五大元素和稀少元素。
五大元素即指碳、硅、锰、硫、磷;稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。
当然所有元素都可能影响钢料的生产、制造及其性质,元素间也可能彼此影响。
另外,某元素对某一钢种有益,但在另外一种钢种中就可能有害。
下面简要介绍下五大元素对钢性能的影响:
1、碳碳是影响钢的组织和性能的主要元素。
在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。
当钢的含碳量≤1.0%时,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性不断下降。
这是因为在以铁素体(ferrite)为基体的钢中,层片状渗碳体起着强化作用,钢中珠光体(pearlite)含量愈多,则强度和硬度愈高(张万昌,2000)。
炼钢厂所生产的极低碳钢(IF钢,Interstitial Free 钢),是在炼钢过程中加入铌和钛元素以制约碳元素的形成,这种极低碳钢超深冲性良好,主要用于汽车工业。
在冷轧厂中最常见的卷板低碳钢为碳含量0.08%的SAE1008钢种,作为各大产业产品用钢的原料。
但是,当钢中含碳量>1.0%以后、钢中出现网状渗碳体,这时钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高,却导致钢的强度下降。
钢中含碳量愈多,渗碳体网愈严重,网的厚度也越大。
所以高碳钢的性能硬而脆,仅作工具用。
2、硅硅是在钢冶炼生产过程中由原料(铁矿石、废钢铁、脱氧剂等)所带入的(王章忠,2001),硅溶于α-Fe中形成固溶体,提高钢的强度和硬度。
所以,硅是钢中的有益元素,在钢中硅的含量<0.5%(张万昌,2000)。
但是在一般具有无氧化炉(NOF)的连续退火线的热浸镀锌厂中,所使用的低碳钢(冷轧板),其硅成分一般为0.03%max,最好不得超过0.04%,否则钢带进入460℃左右的锌槽之后,无法取得良好的着锌状态。
3、锰锰是在钢冶炼生产过程中由原料(铁矿石、废钢铁、脱氧剂等)所带入的,锰溶于α-Fe和渗碳体中使钢的强度和硬度提高,此外锰和硫化合成MnS,可以减轻硫对钢的危害,所以锰也是钢中的有益元素(张万昌,2000)。
在钢中锰的含量<0.8%。
但是在一般具有无氧化炉(NOF)的连续退火线的热浸镀锌厂中,所使用的商业级低碳钢(冷轧板),其锰成分最好不得超过0.35%。
但是,高强度低碳钢(如JIS G3101 SS400),其锰成分最好不得超过1.0%。
4、硫硫是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的,在钢中硫常以FeS形式存在,FeS与铁形成低熔点共晶(熔点985ºC),当钢材在轧制或锻造时(加热温度为800-1250ºC),沿着晶界分布的低熔点共晶已呈熔融状态,消弱了晶粒之间的连接,会造成钢材开裂。
这种现象叫热脆性。
它是钢中的有害元素(张万昌,2000)。
高炉厂的炼铁、炼钢过程中,在鱼雷车中遵循“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱硫,使钢中含硫量不超过0.05%。
但是在一般具有无氧化炉(NOF)的连续退火线的热浸镀锌厂中,所使用的低碳钢,其硫成分最好不得超过0.035%。
5、磷磷是由矿石和生铁等炼钢原料带入的,它常溶解在α-Fe内形成固溶体,使钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性下降,此外,磷在结晶时易形成脆性很大的Fe3P,使钢在室温下的塑性和韧性急剧下降。
这种现象称为冷脆性。
它也是钢中的有害元素。
高炉厂的炼铁、炼钢过程中,在鱼雷车中遵循“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱磷,使钢中含磷量限制在0.06%以下。
但是在一般具有无氧化炉(NOF)的连续退火线的热浸镀锌厂中,所使用的低碳钢,其磷成分最好不得超过0.035%。
钢铁五大元素对钢的性能影响
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。