各类金属元素在钢材结构中有什么作用

各类金属元素在钢材结构中有什么作用？各类钢材有哪些区别？

碳（C，carbon）是非金属元素，是炼钢不可缺少的成份，是炼钢时候与铁并存的元素，碳含量越高，硬度就越高，耐磨性能就越好，但韧性和抗腐蚀性能会随着碳含量的增加而降低。

铬（Cr，chromium）铬是不锈钢中的抗腐蚀组成成份，马氏体不锈钢铬含量不能低于12.5％，铬含量越高抗腐蚀性能就越好，铬的抗腐蚀机理是铬能与氧在钢的表面形成一层致密的氧化膜（即是钝化膜），这钝化膜是非常稳定的，可以隔绝钢材里其他元素与外界具有腐蚀能力的物质（具有氧化能力的物质，如酸，碱等）的接触从而阻断了腐蚀行为的发生和进行。同时铬能与碳形成高硬度的碳化物（HRC76），是不锈钢中的强化相。

钼（Mo, molybdenum）具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用，提高钢的强度，并且能提高钢的回火抗力使回火时减少马氏体的分解，保持硬度。同时能与碳形成高硬度的碳化物（HRC78），是钢中的强化相，同时钼能提高不锈钢在稀硫酸和稀盐酸中的抗腐蚀能力和提高钢材的淬透性(淬透性是以材料在热处理淬火时形成马氏体距离表层的深度来衡量的，深度越深则表示淬透性越好，材料的强度就越高)。

钒（V，vanadium）和钼的作用相似，具有细晶强化和提高回火抗力和提高材料的淬透性的作用，也能和碳形成碳化物，碳化钒的硬度非常高,可达到HRC84，是钢的强化相，提高钢的力学性能。

硫（S，sulfur）和磷（P，phosphor）都是钢中的有害成份，过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降，会导致钢材变脆。高级优质钢材（如不锈钢，高级优质碳素钢）必须对磷和硫的含量作严格的控制，如P含量质量分数≤0.035%和S含量质量分数≤0.030％。

复合钢、7Cr17Mo、8Cr13MoV特殊钼钒钢、3Cr13Mo、4Cr13 Mo不锈钢的区别：

作为马氏体型的3Cr13、4Cr13不锈钢材，主要特性是：含碳量高、淬透性好，一般油淬或空冷后即可得到马氏体组织，是不锈钢中机械性能最高切削性能最好的钢组。而近年来开发的7Cr17Mo（7铬17钼）、8Cr13MoV（8铬13钼钒）特殊钢，硬度、韧性比3Cr13材料机械综合性能更好，是目前国内做菜刀最好的不锈钢材，硬度可达58（HRC）以上，锋利耐用。

由于高碳高铬钢生产的刀硬度高，修磨较难，要做到刀具硬度高又易修磨，复合钢材就有这种性能。它的特点是侧面材料硬度低，中间夹层硬度高，锋利耐用,更好地起到抗碱、抗腐蚀、防酸、防锈的作用。

相对来说，马氏体不锈钢材料含碳量高，则刀具硬度越高（含碳量低，韧性比较好）；含铬量高，防锈性能也越好。

什么叫不锈钢？不锈钢为什么不易生锈？为什么有的不锈钢有磁性？

2007/0803

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在普通的碳钢中加入一定含量的铬元素冶炼成具有良好的抗腐蚀性能的钢通称为不锈钢，中国国家标准要求铬含量的质量分数（即铬的重量百分数）不低于12%，在实际应用中的不锈钢的铬的平均含量均大于13%（质量分数）不锈钢的种类繁多，根据钢内的组织类型，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢。并且不同种类之间的抗腐蚀性能的差别出比较大，如奥氏体不锈钢304的抗腐蚀性能的差别比较大，奥氏体不锈钢304的搞腐蚀性比马氏体型的（420）更好，但其强度、硬度都很低。马氏体不锈钢在干燥的空气中，无酸、碱腐蚀的环境的抗腐蚀性能也比较强。

不锈钢不易生锈，与其在基体内加入12%以上的铬有关。在氧化性腐蚀介质中，铬能使钢表面很快地生成一层致密的钝化膜，防止金属基体被破坏。当含铬量在12%以上时，形成一层致密的稳定的钝化膜，防锈性能发生跃进式的变化，耐锈蚀能力大大增强，这就是为什么不锈钢中的含铬量要有12%以上的原因。

不锈钢顾名思义为永不生锈的钢，这里的“不锈”是相对的，不是绝对的，是相对于碳钢而言。不锈钢不容易生锈，但不是绝对不生锈，只是在相同的条件和环境中，较碳钢而言不容易被腐蚀和生锈。

要做好不锈钢刀剪的防锈，主要在于不要破坏不锈钢刀剪表面层的钝化膜。用好以后尽快清洗干净，擦干即可。尽量不要接触酸、碱盐类物品。

制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变，增加硬度后才能制作刀剪。但这类不锈钢内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引。奥士体不锈金钢具有不吸磁性，其典型的代表就是304#不锈钢，但此类不锈钢不能以变通的热处理得到较高的强度，无磁性的奥士体不锈钢不会用于制造刀体，仅应用于造刀柄、刀座等。因此不能简单地用是否有磁性来说明是不是不锈钢。