钢中的杂质元素

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钢中常存的杂质元素

2．硫和磷的影响
硫是炼钢时不能除尽的有害杂质。硫可以大量溶于液态钢中，而在固态铁中的溶解度极小。硫和铁能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。当钢凝固结晶时低熔共晶易于沿晶界分布；若把含有硫化物共晶的钢加热到高温，例如1100℃以上时，共晶体就将熔化，因此就引起轧制或锻造时的晶界碎裂（热脆）。铸钢件虽然不经锻造，但含硫量高时也会引起铸件在铸造应力作用下发生热裂。此外硫还对钢的焊接性能有不良影响，即容易导致焊缝热裂，同时在焊接过程中，硫易于氧化，生成SO2 气体，以致焊缝中产生气孔和疏松。
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3．氮、氢、氧的影响
➢ 氢在钢中的溶解度甚微，对钢的组织看不出什么影响。但由于氢和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。钢中较常见的是“白点”和氢致延迟断裂。
➢ 钢中含有过饱和的氢向裂纹尖端三向应力区内形成的微孔核心及其它缺陷处扩散聚集形成氢分子，由于微孔核心等很小，很少的氢气便可产生相当大的压力，这种内压力大到足以通过塑性变形或解理使裂纹长大或使微孔长大、连接时便产生氢脆断裂，呈白点特征。
3．氮、氢、氧的影响
➢ 氮是在冶炼时进入钢中的。氮在α-铁中的溶解度在590℃时达到最大，约为0.1%，在室温时则降至 0.001%以下，所以通常情况下铁素体中溶解的氮含量处于过饱和。如果将这样的钢材经受冷变形后在室温放置或稍微加热时，过饱和的氮将逐渐以氮化物的形式沉淀析出，这将使低碳钢的强度、硬度上升，但塑性、韧性下降，这种现象称为机械时效或应变时效。显然这对低碳钢的性能不利。必须注意的是，当低碳钢中存在钒、钛、铌等合金元素时，氮可以与之形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化的效果。此外氮化钢就是利用氮化物相强化钢铁材料零件的。
磷也是在炼钢过程中不能除尽的元素，一般转炉钢中残留较多(允许最高含量为0.09%)，碱性平炉钢中残留较少（＜0.06%），而在碱性电炉和电渣熔炼的钢中，磷可降至0.02%以下。磷在α-铁中的最大溶解度可达2.55%(1049℃)。随着温度的降低，溶解度逐渐下降。钢中的磷一般全部固溶于铁中，并产生固溶强化作用，使钢的强度、硬度显著提高，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。此外，磷铁合金的结晶范围很宽，因此磷具有严重的偏析倾向。

钢中的杂质元素

钢中不可能除尽所有的杂质在钢的冶炼过程中，不可能除尽所有的杂质，所以实际使用的碳钢中除碳以外，还含有少量的锰、硅、硫、磷、氧、氢、氮等元素，它们的存在，会影响钢的质量和性能。

()一•锰和硅的影响 ● 锰和硅是炼钢过程中必须加入的脱氧剂，用以去除溶于钢液中的氧。

● 它还可把钢液中的FeO 还原成铁，并形成MnO 和2SiO 。

● 锰除了脱氧作用外，还有除硫作用，即与钢液中的硫结合成MnS ，从而在相当大程度上消除硫在钢中的有害影响。

● 这些反应产物大部分进入炉渣，小部分残留于钢中，成为非金属夹杂物。

● 脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于钢液中，冷至室温后即溶于铁素体中，提高铁素体的强度。

● 此外，锰还可以溶入渗碳体中，形成()C Mn Fe 3,锰和硅的固溶强化作用铁素体提高钢的强度和硬度● 锰对碳钢的机械性能有良好的影响，它能提高钢的强度和硬度，当含锰量不高<0.8%时，可以稍微提高或不降低钢的塑性和韧性。

● 锰提高强度的原因是它溶入铁素体而引起的固溶强化，并使钢材在轧后冷却时得到层片较细、强度较高的珠光体，在同样含锰量和同样冷却条件下珠光体的相对量增加。

● 硅溶于铁素体后有很强的固溶强化作用，显着提高钢的强度和硬度，但含量较高时，将使钢的塑性和韧性下降。

()二•硫的影响来源：硫是钢中的有害元素，它是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中来的杂质。

存在形式：从FeS 相图4.25可以看出，硫只能溶于钢液中，在固态铁中几乎不能溶解，而是以FeS 夹杂的形式存在于固态钢中。

热加工开裂即热脆：1. 硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆2. 造成热脆的原因是由于FeS 的严重偏折3. 即使钢中含硫量不算高，也会出现Fe+FeS 共晶4. 钢在凝固时，共晶组织中的铁依附在先共晶相一铁晶体上生长，最后把FeS 留在晶界处，形成离异共晶。

FeS Fe +共晶的熔化温度很低989度，而热加工的温度一般为1150~1250度，这时位于晶界上的FeS Fe +共晶已处于熔融状态，从而导致热加工时开裂5. 如果钢液中含氧量也高，还会形成熔点更低的（940度）FeS FeO Fe ++三相共晶，其危害性更大防止热脆的方法和原理：防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰。

概析钢的主要杂质元素的特性及影响

概析钢的主要杂质元素的特性及影响引言随着我国社会各领域建设事业的如火如荼的进行，我国对各类自然资源的需求也在急剧的提升，尤其随着我国建筑工程、水利电力工程等基础设施领域的快速发展，我国对钢铁资源的需求总量，在近年来出现了巨大的增加。

同时由于各工程建设领域，对工程质量及安全性方面，提出了更高的要求，这也使得社会对工程建设材料，在性能及质量方面，提出了更高的要求，对钢铁材料的高要求就是其中典型的代表。

然而虽然近年来我国在钢铁冶炼技术工艺领域，取得了重大的突破，钢铁性能得到了极大的提升，然而在钢铁冶炼过程中，其存在的杂质难以有效去除的问题依旧存在。

由于其所用原材料，如铁合金，及废钢等中含有大量的金属和非金属杂质，而这些杂质虽然在冶炼过程中，能够去除一部分，但是其中仍然有部分杂质难以去除，并保留在钢铁成品中，如磷（P）元素、硫（S）元素，以及砷（As）元素、锑（Sb）元素等微量元素，而这些元素中有部分残余元素，其具有偏析特点（偏析是合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象，致使钢材的材质不均匀，进而产生缺陷，影响其力学性能，如承载力，塑性性能等），其含量虽少，但其对钢铁产品性能的影响却非常大，因而其极大的影响着钢铁性能的稳定，阻碍着钢铁质量的提高。

加大对钢中主要杂质元素的特性及影响的相关研究，有着积极意义。

下文将就钢中主要杂质元素的特性进行分析，在此基础上，对钢中主要杂质元素对其的影响进行详细的探讨。

1.钢中主要杂质元素的特性1.1钢铁中杂质元素的主要来源在钢铁冶炼过程中，由于其冶炼原材料中包含多种金属及非金属杂质，而由于缺乏相应的分离提纯技术，加之冶炼过程不可避免会残存部分杂质，使得当前我国钢铁产品中，或多或少的都会具有一定的杂质含量，诸如磷（P）元素、硫（S）元素等。

具体来说，钢中杂质元素的主要来源，可以从钢铁冶炼所需要的原材料方面着手进行分析。

在钢铁冶炼中，其主要原材料有生铁、铁矿石、废钢等。

特别说明下废钢，废钢是电炉炼钢的主要原料。

钢中微合金元素的作用机理

钢中微合金元素的作用机理钢是一种合金，其主要成分是铁和碳。

微合金元素是添加在钢中的少量杂质元素，包括钛、铌、钒、铝、锰、铬等。

这些微合金元素的添加对钢的性能具有重要的影响。

以下是钢中微合金元素的作用机理。

首先，微合金元素可以提高钢的强度和硬度。

微合金元素的加入可以阻碍晶界流动和位错的运动，从而限制了晶界滑移和位错滑动，降低了钢的塑性变形能力，提高了钢的强度和硬度。

此外，微合金元素还可以形成致密的析出物，如碳化物、氮化物、硫化物等，这些析出物可以增加钢的硬度，从而提高钢的抗拉强度和硬度。

其次，微合金元素可以改善钢的韧性和冷加工性能。

微合金元素的加入可以阻碍晶界弥散，提高了钢的晶界精细度，从而改善了钢的韧性和抗冲击性能。

同时，微合金元素也可以细化钢的晶粒尺寸，提高钢的塑性变形能力，使钢具有较好的冷加工性能。

第三，微合金元素可以提高钢的耐腐蚀性能。

微合金元素的加入可以改善钢的晶界耐蚀性能，减少晶界的腐蚀敏感性。

此外，微合金元素也可以与一些有害杂质元素结合，形成稳定的化合物，减少了钢中有害元素的溶解和析出，从而提高钢的耐腐蚀性能。

另外，微合金元素还可以改变钢的相变行为。

微合金元素的加入可以改变钢的析出序列和析出相，影响钢的相变行为。

例如，铌和钒可以用于控制钢中的碳化物析出，阻止奥氏体向珠光体的相变，从而提高钢的强韧性。

此外，微合金元素还可以优化钢的热处理工艺。

微合金元素的介入可以降低钢的回火敏感性和退火脆性，提高钢的热处理硬化能力，使钢在热处理过程中获得较好的组织和性能。

总的来说，钢中微合金元素的作用机理包括限制晶界滑移和位错滑动、形成致密的析出物、改善晶界精细度和抗腐蚀性能、提高韧性和冷加工性能、改变相变行为和优化热处理工艺等。

这些作用机理使得钢中微合金元素的加入可以显著改善钢的性能，提高钢的使用性能和工艺性能。

钢中的合金元素与杂质元素

钢中的合金元素与杂质元素碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)通常被称为钢铁材料的五大元素。

C，Si，Mn对钢铁材料是有益的，称为合金元素；P和S则是有害元素，称为杂质元素；N、H、O等元素的影响。

（1）锰的影响锰在钢中的存在也属于有益元素，它与氧有较强的亲合力，具有较好的脱氧能力，在炼钢时作为脱氧剂加入。

另外锰与硫的亲合力很强，在钢液中与硫形成M n S，起到去硫作用，大大的消除了硫的有害影响。

钢中的含锰量一般为0.25~0.80%，它一部分溶入铁素体起到固溶强化作用，提高铁素体的强度，锰还可溶入渗碳体形成合金渗碳体（F e，M n）3C，使钢具有较高的强度；另一部分锰与硫形成M n S，与氧形成M n O，这些非金属夹杂物大部分进入炉渣。

（2）硅的影响硅在钢中的存在属于有益元素，由于它与氧有很大的亲合力，具有很好地脱氧能力。

在炼钢时作为脱氧剂加入，S i+2F eO=2F e+Si O2，硅与氧化铁反应生成二氧化硅（Si O2）非金属夹杂物，一般大部分进入炉渣，消除了F e O的有害作用。

但如果它以夹杂物形式存在于钢中，将影响钢的性能。

碳钢中的含硅量一般S i%≤0.4%，它大部分溶入铁素体，起固溶强化作用，提高铁素体的强度，而使钢具有较高的强度。

（3）硫的影响硫在钢中是有害的杂质。

液态时F e、S能够互溶，固态时Fe几乎不溶解硫，而与硫形成熔点为1190℃的化合物F e S。

形成的共晶体（γ-F e+F eS）以离异共晶形式分布在γ-F e晶界处。

若将含有硫化铁共晶体的钢加热到轧制、锻造温度时，共晶体熔化，进行轧制或锻造时，钢将沿晶界开裂，这种现象称为钢的“热脆”或“红脆”。

磷在钢中的存在一般属于有害元素。

在1049℃时，磷在F e中的最大溶解度可达 2.55%，在室温时溶解度仍在1%左右，因此磷具有较高的固溶强化作用，使钢的强度、硬度显著提高，但也使钢的塑性，韧性剧烈降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧升高，这种现象称为冷脆。

钢材中的合金元素含量对其性能的影响

钢材中的合金与杂质含量对其性能的影响一、对钢材一般性能的影响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1 5－20%。

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。

优点：(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%- 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。

缺点：使钢的焊接性能恶化。

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。

优点：（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）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

缺点：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，在热处理工艺上必须注意。

钢材的主要化学成分

钢材的主要化学成分
钢材的主要化学成分主要包括铁、碳和少量的其他元素。

具体来说，以下是一些常见的钢材成分：
1. 铁（Fe）：钢材的主要成分，通常占总成分的大部分。

2. 碳（C）：钢材中的碳含量通常在0.02%到2.1%之间。

碳的
含量决定了钢材的硬度和强度。

3. 锰（Mn）：锰是钢材中常见的合金元素之一，通常以0.3%
到2%的含量存在。

锰的添加可以提高钢材的强度和韧性。

4. 硅（Si）：硅通常以0.2%到2%的含量存在于钢材中。

硅的
加入可以提高钢材的抗氧化性和热稳定性。

5. 磷（P）和硫（S）：这两个元素是钢材中常见的杂质元素。

磷和硫的含量应尽量降低，因为它们会降低钢材的可焊性和韧性。

6. 铬（Cr）和镍（Ni）：这些元素常用于不锈钢中，以提高其抗腐蚀性能。

此外，钢材中还可能包含其他元素，如钼（Mo）、钒（V）、钛（Ti）等，以满足特定的性能需求。

具体的化学成分会根据
钢材的种类和规格而有所差异。

钢中常存杂质对钢性能影响

1：Mn：钢中的锰来自炼钢生铁及脱氧剂锰铁，一般认为Mn在钢中是一种有益的元素。

在碳钢中含锰量通常小于0.8%；在含锰合金钢中，含锰量一般控制在1.0%--1.2%范围内。

Mn大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。

当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂志存在时，它对钢的性能影响并不明显。

2：Si：硅也是来自炼钢生铁和脱氧剂硅铁，在碳钢中含硅量通常小于0。

35，Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。

有一部分Si则存在于硅酸盐杂质中。

当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不显著。

3：S：硫是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。

硫不溶于铁，而以FeS形式存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000~1200摄氏度压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989摄氏度）已经融化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。

为了避免热脆，钢中含硫量必须控制，普通钢含硫量应小于或等于0.055%，优质钢含硫量小于或者等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.030%。

在钢中增加含锰量，可消除S的有害作用，Mn能与S形成熔点为1620摄氏度的MnS，而且MnS在高温时具有塑性，这样能避免热脆现象。

4：P：磷也是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。

磷在钢中全部溶于铁素体中，虽然可以使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。

磷的存在还会使钢的焊接性能变坏，因此钢中的含磷量应该严格控制，普通钢含磷量应该小于或等于0.045%，优质钢含磷量应该小于等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.035%。

20号钢材质元素含量

20号钢材质元素含量碳（C）是20号钢材中最主要的元素之一，其含量通常在0.18%至0.23%之间。

碳元素能够提高钢材的强度和硬度，但过高的碳含量会降低钢材的韧性和焊接性能。

因此，20号钢材的碳含量需要控制在一定范围内，以保证其综合性能。

硅（Si）是20号钢材中的另一种重要元素，其含量通常在0.15%至0.35%之间。

硅元素可以提高钢材的强度和硬度，同时也能改善其耐磨性和耐蚀性。

适量的硅含量能够提高钢材的加工性能和焊接性能，因此在20号钢材的配方中，硅元素的含量也需要合理控制。

锰（Mn）是20号钢材中的另一种常见元素，其含量通常在0.30%至0.60%之间。

锰元素可以提高钢材的强度和韧性，同时还能改善其冷加工性能和焊接性能。

合适的锰含量可以提高20号钢材的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，在实际的生产中也被广泛应用。

磷（P）和硫（S）是20号钢材中的两种常见杂质元素。

磷元素通常应控制在0.035%以下，硫元素应控制在0.040%以下，以保证钢材的纯净度和均匀性。

过高的磷和硫含量会对钢材的冷加工性能和焊接性能产生不利影响，因此在20号钢材的生产过程中需要严格控制磷和硫的含量。

除了以上几种元素外，20号钢材中通常还包含少量的铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等合金元素，以提高钢材的强度、硬度和耐腐蚀性能。

这些合金元素在20号钢材中的含量通常比较低，但对于改善钢材的性能有着显著的影响。

总的来说，20号钢材的元素含量需要按照相关的标准和要求进行控制，以确保其具有良好的综合性能和适用性。

通过科学的配方设计和严格的生产工艺控制，可以生产出符合要求的20号钢材，满足各种工程领域的使用需求。

钢中常存杂质元素中的有害元素及影响

钢中常存杂质元素中的有害元素及影响一、硅：在钢中是有益元素硅是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。

由于硅的脱氧能力较强，硅与钢液中的 FeO 能结成密度较小的硅酸盐以炉渣的形式被除去。

脱氧后钢不可避免地残留着少量硅，这些残留下来的硅能溶于铁素体，使得铁素体强化，从而提高钢的强度、硬度和弹性。

因此，硅在钢中是有益元素，但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.4％。

二、锰：在钢中是有益元素锰是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。

锰从 FeO中夺取氧形成MnO进入炉渣。

锰不能与硫化合成MnS，以减少硫对钢的有害影响，改善钢的热加工性能。

在室温下，锰大部分溶于铁素体，对钢有一定的强化作用。

因此，锰在钢中是有益元素，但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.8％。

三、硫：在钢中是有害元素硫是由生铁和燃料带入的杂质，炼钢时难以除尽。

在固态下硫不深于铁，而以 FeS的形式存在，FeS与Fe能形成低熔点的共晶体（Fe+FeS），熔点仅为985℃，且分布在奥氏体晶界上。

当钢在1000~1200℃压力加工时，由于低熔点共晶体熔化，显著减弱晶粒之间的联系，使钢材在压力加工时沿晶界开裂，这种现象为热脆。

因此，钢中硫的质量分数必须严格控制。

为了消除硫所形成的热脆，在炼钢时必须增加锰。

由于 Mn与S能形成高熔点（1620℃）的MnS，并呈粒状分布在晶粒内，MnS在高温时有一定的塑性，从而避免了钢的热脆。

硫虽然产生热脆，但对改善钢材的切削加工性能却有利。

如在硫的质量分数较高的钢（ Ws＝0.08％~0.45％）中适当提高锰的质量分数（WMn＝0.70～1.55％），可形成较多的Mns，在切削加工中MnS能起断屑作用，可改善钢的切削加工性，这种钢称为易切削钢，广泛应用于标准件等的生产。

四、磷：在钢中是有害元素磷是由生铁和燃料带入的杂质，炼钢时难以除尽。

磷能全部熔于铁素体，提高了铁素体的强度、硬度；但在室温下钢的塑性、韧性急剧下降，变脆，这种现象称为冷脆。

钢中常存杂质元素的影响

“蓝脆”
1.7 氢的影响
✓氢能使钢脆性显著增加（氢脆），产生白点等缺陷 ✓白点使钢的力学性能明显降低，甚至引起钢材开裂。
总之，杂质元素对钢材的性能和质量影响很大，必须严格控制在牌号规定的范围内。
工程材料及热处理
工程材料及热处理
钢中常存杂质元素的影响
碳钢中除铁、碳两种元素外，还含有少量的锰、硅、硫、磷、氧、氮、氢等杂质元素，它们对钢的性能有一定的影响，生产中常需检验锰、硅、硫、磷的含量。
1.1 锰的影响
锰有较强的脱氧能力，清除FeO可降低钢的脆性 Mn与钢中有害杂质S形成MnS，降低了S对钢的品质影响，可提高热加工性能锰大部分溶于铁素体中，形成含锰铁素体，使钢强化一部分锰也能溶于渗碳体Fe3C中，形成合金渗碳体锰还能增加珠光体相对量并使它变细，从而提高钢的强度
1.2 硅的影响
若钢中出现石墨会使钢的韧性严
重下降，产生所谓的“黑脆”。
所以，杂质硅在碳素钢中一般控制在0.17％～0.37％范围内，特殊需要可降至0.03％。
1.3 硫的影响
硫的来源：硫主要来源于矿石和燃
料，它几乎不溶于铁素体，以化合物 FeS的形式存在。
FeS可与Fe形成低熔点共晶体（ Fe + FeS ），熔点只有985℃，因此在热加工时，分布在晶界上的共晶体熔化，会导致钢的开裂，这种现象称为热脆。
1.5 氧的影响
➢氧对钢的力学性能不利，使强度和塑性降低； ➢氧化物夹杂于钢中，对疲劳强度有很大的影响。
因此氧是有害元素，在熔炼后期应加脱氧剂造渣脱氧。
1.5 氧的影响
主要脱氧剂：
锰铁、硅铁、铝。
钢的品质检测中规定：夹杂物的控制级别，一般应小于３级。

钢的化学成分五大元素

钢的化学成分五大元素钢是一种常见的合金材料，由铁和一定比例的其他元素组成。

其中，钢的化学成分主要由五大元素组成，分别是碳、硅、锰、磷和硫。

这五大元素在钢材中扮演着不同的角色，影响着钢材的性能和用途。

首先是碳，碳是钢的主要合金元素。

它可以增加钢的硬度和强度，使钢具有良好的耐磨性和抗拉强度。

同时，适量的碳含量还可以提高钢的加工性能。

一般来说，碳含量越高，钢的硬度和强度就越高，但同时也会降低钢的可塑性和韧性。

因此，在不同的应用领域中，需要根据具体要求选择合适的碳含量。

其次是硅，硅是钢中的一种常见的合金元素。

硅的主要作用是提高钢的强度和耐热性能。

硅含量适中的钢材具有较高的强度和韧性，耐热性能也较好。

然而，过高的硅含量会降低钢的可塑性和冷加工性能。

因此，在不同的工艺和用途中，需要根据具体要求选择合适的硅含量。

第三是锰，锰是钢中的一种重要合金元素。

锰的主要作用是提高钢的硬度、强度和抗磨性能。

适量的锰含量可以使钢材具有较好的韧性和可塑性，同时还可以提高钢的耐腐蚀性能。

然而，过高的锰含量会导致钢的脆性增加，影响钢的可加工性能。

因此，在不同的使用环境和需求中，需要选择合适的锰含量。

第四是磷，磷是钢中的一种常见杂质元素。

磷的含量对钢的性能有着重要影响。

适量的磷含量可以提高钢的硬度和强度，但过高的磷含量会降低钢的可塑性和韧性，甚至引起钢的脆性断裂。

因此，在制造过程中需要控制磷含量，以保证钢材的性能和质量。

最后是硫，硫是钢中的一种常见杂质元素。

硫的含量对钢的性能也有一定影响。

适量的硫含量可以提高钢的切削性能和润滑性能，但过高的硫含量会降低钢的加工性能和韧性。

因此，在制造过程中也需要控制硫含量，以保证钢材的质量和使用性能。

钢的化学成分五大元素分别是碳、硅、锰、磷和硫。

这五大元素在钢材中的含量和比例会对钢的性能和用途产生重要影响。

在钢的制造和应用过程中，需要根据具体要求选择合适的化学成分，以达到所需的性能和质量要求。

只有合理控制这五大元素的含量，才能生产出优质的钢材，并满足不同领域的需求。

常存杂质元素对钢材性能的影响

常存杂质元素对钢材性能的影响普通碳素钢除含碳以外，还含少量锰（Mn）、硅（si）、硫（5）、确（P）等元素。

这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的．故称为杂质元素。

现讨论这些杂质对钢性能的影响。

硫的影响硫是炼钢时由矿石与燃料焦炭带到钢中来的杂质。

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（985 °C）化合物。

钢材的热加工温度-般在1150-1200'C以亡，故当钢材热加工时．由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为热脆。

含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫虽进行控制。

高级优质钢；S<0.02〜0.03%,优质钢：S W0.003%〜0.045%普通钢：S<0.055%〜0.7%以下。

压力容器专用钢材的磷含量（熔炼分析，下同）不应大于0.030％，硫含量不应大于0.020％。

铬不锈钢在铬不锈钢中．起耐腐蚀作用的主要元素是铬。

铬能在氧化性介质中生成一层稳定而致密的氧化膜，对钢材起保护作用、因而具耐蚀件。

然而其耐蚀性的强弱取决于钢中的含碳量和含铬量。

理论与实践研究证明，当含铬量大于11.7％时，钢的耐蚀性会有显著提高，而且含铬量愈多，耐蚀性愈好。

由于钢中存在碳元素.碳能与铬形成铬的碳化物（如Cr23C6等），因而消耗了铬，致使钢中的有效铬含量减少.使钢的耐蚀性降低．故不锈纳中的含碳量都是较低的。

为了确保不锈钢具有耐腐蚀性能，实际应用的不锈钢，其平均含铬量都在13％以上。

常用的铬不锈钢有Icrl3 、2crl3 、0Cr13、ocrl7Ti 等。

Ti:加入Ti能提高抗高温高压H2-N2-NH3腐蚀的能力，与其它元素配合使用能提高钢抗大气、海水及H2S 腐蚀能力。

Nb: —般与其它元素配合使用，籍以提高钢抗大气、海水、H2S及高温高压H2-N2-NH3腐蚀能力。

Mo能提高钢的强度和高温强度（热强性和蠕变强度），防止钢的回火脆性，能提高钢抗H2S NH3,CO,H2 O,高温高压H2和弱还原酸腐蚀的能力。

常存杂质对钢性能的影响

常存杂质对钢性能的影响实际使用的钢中，除了含有铁、碳与合金元素外，在冶炼过程中，不可避免地要带入一些杂质（如锰、硅、硫、磷、非金属类杂质以及某些气体，如氮、氢、氧等）。

这些杂质对钢的质量有很大的影响。

1．锰锰在钢中作为杂质存在时，一般均小于0.8%。

它来自作为炼钢原料的生铁及脱氧剂锰铁。

锰有很好的脱氧能力，还能与硫形成mns,以消除硫的有害作用。

这些反应产物大部分进入炉渣而被除去，小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。

此外，在室温下锰能溶于铁素体，对钢有一定强化作用。

锰也能溶于渗碳体中，形成合金渗碳体。

但锰作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响不显著。

2．硅硅在钢中作为杂质存在时，一般均小于0.4%,它也来自生铁与脱氧剂。

在室温下硅能溶于铁素体，对钢有一定的强化作用。

但硅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响也不显著。

3．硫硫是由生铁及燃料带入钢中的杂质。

在固态下，硫在铁中的溶解度极小，而是以fes的形态存在于钢中。

由于fes 的塑性差，使含硫较多的钢脆性较大。

更严重的是，fes与fe可形成低熔点（985℃）的共晶体，分布在奥氏体的晶界上。

当钢加热到约1200℃进行热压力加工时，晶界上的共晶体已溶化，晶粒间结合被破坏，使钢材在加工过程中沿晶界开裂，这种现象称为热脆性。

为了消除硫的有害作用，必须增加钢中含锰量。

锰与硫优先形成高熔点（1620℃）的硫化锰，并呈粒状分布在晶粒内，它在高温下具有一定塑造性，从而避免了热脆性。

硫化物是非金属夹杂物，会降低钢的机械性能，并在轧制过程中形成热加工纤维组织。

因此，通常情况下，硫是有害的杂质。

在钢中要严格限制硫的含量。

但含硫量较多的钢，可形成较多的mns，在切削加工中，mns能起断屑作用，可改善钢的切削加工性，这是硫有利的一面。

1．磷磷由生铁带入钢中，在一般情况下，钢中的磷能全部溶于铁素体中。

磷有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性则显著降低。

这种脆化现象在低温时更为严重，故称为冷脆。

s45c化学成分

s45c化学成分S45C是一种碳素结构钢，其化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)和铁(Fe)。

下面将详细介绍S45C的化学成分及其特性。

1. 碳(C)：碳是S45C钢中的主要元素，其质量分数通常在0.42%至0.48%之间。

碳的含量决定了钢的硬度和强度。

高碳含量使钢具有较高的硬度和强度，但同时也降低了钢的韧性和塑性。

2. 硅(Si)：硅是S45C钢中的主要合金元素之一，其质量分数通常在0.15%至0.35%之间。

硅的添加可以提高钢的强度、硬度和耐磨性。

此外，硅还能改善钢的热处理性能和抗氧化性能。

3. 锰(Mn)：锰是S45C钢中的另一种重要合金元素，其质量分数通常在0.60%至0.90%之间。

锰的添加可以增加钢的强度和耐磨性，并提高钢的淬透性。

同时，锰还能提高钢的韧性和冷加工性能。

4. 磷(P)：磷是S45C钢中的杂质元素，其质量分数通常控制在0.03%以下。

磷的含量对钢的性能影响较小，但过高的磷含量会降低钢的韧性和冷加工性能。

5. 硫(S)：硫是S45C钢中的另一种杂质元素，其质量分数通常控制在0.035%以下。

硫的含量对钢的性能也影响较小，但过高的硫含量会降低钢的加工性能和焊接性能。

6. 铁(Fe)：铁是S45C钢的主要成分，其质量分数通常在98.5%以上。

铁是钢的基础，决定了钢的力学性能和物理性能。

S45C钢是一种常用的工程结构钢，具有良好的机械性能和加工性能。

其硬度可通过热处理进行调节，从而适应不同的工程应用。

S45C钢具有较高的强度和硬度，适用于制造各种机械零件和工具，如轴承、齿轮、轴等。

同时，S45C钢还具有一定的韧性和冷加工性能，可用于制造需要抗冲击和可塑性的零件。

S45C钢还具有较好的热处理性能，可以通过热处理（如正火、淬火和回火）来调整钢的组织和性能。

正火可以提高钢的硬度和强度，淬火可以增加钢的韧性和耐磨性，回火可以降低钢的脆性和提高钢的塑性。

S45C钢是一种常用的碳素结构钢，其化学成分包括碳、硅、锰、磷、硫和铁。

q235b成分含量

q235b成分含量
Q235B是中国钢铁标准中的一种普通碳素结构钢，以下是其成分含量的详细解释：
1. 碳含量（C）：通常在0.12%至0.20%之间，碳是钢铁中最主要的合金元素之一，能够增加钢的硬度和强度。

2. 锰含量（Mn）：通常在0.30%至0.70%之间，锰是钢铁中的常见合金元素，能
够提高钢的强度和韧性。

3. 硅含量（Si）：通常在0.30%以下，硅能够提高钢的强度和硬度，同时对钢的
冷加工性能也有影响。

4. 磷含量（P）：通常控制在0.045%以下，磷是钢中的杂质元素，过高的磷含量
会降低钢的韧性和冷加工性能。

5. 硫含量（S）：通常控制在0.045%以下，硫是钢中的杂质元素，过高的硫含量
会影响钢的可焊性和塑性。

6. 杂质含量：除了上述主要元素外，Q235B钢中还可能含有少量的铜（Cu）、
镍（Ni）、铬（Cr）等杂质元素，但其含量通常很低。

需要注意的是，以上成分含量只是一般的参考范围，具体的成分含量可能会根
据不同的生产标准和要求而有所差异。

50号钢化学成分

50号钢化学成分概述50号钢是一种常用的工程结构钢，广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域。

其化学成分对其力学性能和耐腐蚀性能具有重要影响。

本文将详细介绍50号钢的化学成分及其对钢材性能的影响。

50号钢的化学成分50号钢的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。

下面将对每个元素的含量和作用进行介绍。

碳(C)碳是钢材中最重要的元素之一，对钢材的强度和硬度具有重要影响。

在50号钢中，碳的含量一般控制在0.46%~0.54%之间。

适当的碳含量可以提高钢材的强度，但过高的碳含量会降低钢材的可塑性和韧性。

硅(Si)硅是一种常见的合金元素，对50号钢的性能有一定影响。

硅的含量一般控制在0.17%~0.37%之间。

适量的硅可以提高钢材的硬度和强度，同时有助于降低钢材的热膨胀系数。

锰(Mn)锰是一种重要的合金元素，对50号钢的强度、韧性和耐磨性有重要影响。

锰的含量一般控制在0.80%~1.20%之间。

适量的锰可以提高钢材的强度和韧性，同时改善钢材的耐磨性能。

磷(P)磷是一种杂质元素，对50号钢的性能有一定影响。

磷的含量一般控制在0.035%以下。

过高的磷含量会降低钢材的韧性和冷加工性能。

硫(S)硫是一种常见的杂质元素，对钢材的塑性和韧性具有一定影响。

硫的含量一般控制在0.035%以下。

过高的硫含量会降低钢材的塑性和韧性，同时易引起热裂纹。

50号钢的性能50号钢具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性能，适用于承受较大荷载和恶劣环境条件的工程结构。

下面将详细介绍50号钢的性能特点。

强度由于适当的碳含量和合理的合金设计，50号钢具有较高的屈服强度和抗拉强度。

这使得50号钢能够承受较大的荷载，适用于要求高强度的结构。

硬度50号钢具有较高的硬度，能够提供良好的抗磨损和耐磨性能。

这使得50号钢适用于一些需要较高硬度的工程部件，如齿轮、轴等。

耐腐蚀性能50号钢具有良好的耐腐蚀性能，能够在一些恶劣的环境条件下长期使用。

Q345化学成分

引言概述：Q345是中国钢铁行业中常用的一种低合金高强度结构钢，其化学成分对其材料性能起着重要作用。

本文将详细阐述Q345钢的化学成分及其对钢材性能的影响。

文中将分为五个大点进行阐述，包括碳含量、硫含量、磷含量、锰含量和铬含量，每个大点将详细探讨59个小点来展开。

正文内容：一、碳含量1.碳含量是决定Q345钢强度和硬度的重要因素之一。

2.较高的碳含量会使钢材变脆，容易发生断裂。

3.适量的碳含量可以提高钢材的强度和硬度。

4.过高的碳含量可能导致钢材的可焊性降低，影响其加工性能。

5.合理控制碳含量是保证Q345钢材性能的关键。

二、硫含量1.硫含量会对钢的热加工性能产生影响。

2.过高的硫含量会降低钢的塑性和韧性。

3.适量的硫含量有助于提高钢材的切削性能。

4.过高的硫含量还会导致钢材的焊性变差。

5.控制硫含量是保证Q345钢热加工性能的关键。

三、磷含量1.磷是Q345钢中常见的杂质元素之一。

2.适量的磷含量可以提高钢材的强度和硬度。

3.过高的磷含量会导致钢材的韧性下降。

4.磷还会影响钢材的冷加工性能和焊接性能。

5.合理控制磷含量是保证Q345钢材质量的关键。

四、锰含量1.锰是Q345钢中主要的合金元素之一。

2.适量的锰含量有助于提高钢材的强度和韧性。

3.过高的锰含量会导致钢材的脆性增加。

4.锰还对钢材的耐蚀性和磁性能有影响。

5.控制锰含量是保证Q345钢性能稳定的关键。

五、铬含量1.铬是Q345钢中常用的合金元素之一。

2.适量的铬含量可以提高钢材的耐腐蚀性能。

3.铬还可以改善钢的强度和硬度。

4.过高的铬含量会降低钢材的可焊性。

5.合理控制铬含量是保证Q345钢耐蚀性能的关键。

总结：Q345钢的化学成分对其材料性能有着重要的影响。

其中，碳含量、硫含量、磷含量、锰含量和铬含量是影响Q345钢性能的关键因素。

适量的碳、硫、磷、锰和铬含量可以提高钢材的强度、硬度、塑性、韧性和耐蚀性。

通过控制这些化学成分的含量，可以保证Q345钢材质量稳定，满足工程需求。

45钢的成分含量标准

45钢的成分含量标准45钢是一种常用的碳素结构钢，被广泛应用于机械制造、建筑结构和汽车制造等领域。

其成分含量标准对其机械性能和使用性能具有重要影响。

本文将详细介绍45钢的成分含量标准及其对钢材性能的影响。

一、45钢的化学成分45钢的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。

按照国家标准GB/T 699-2015《钢铁产品用标准化合金化学成分规范》的规定，45钢的成分含量标准如下：1. 碳(C)含量应在0.42%-0.50%之间。

碳是钢材中最主要的合金元素之一，对钢材的硬度和强度具有重要影响。

适量的碳含量可以提高钢材的硬度和强度，同时也会增加其脆性。

2. 硅(Si)含量应不超过0.40%。

硅可以提高钢材的强度和硬度，但过量的硅含量会增加钢材的脆性。

适量的硅含量有利于提高钢材的耐磨性和抗冲击性能。

3. 锰(Mn)含量应在0.50%-0.80%之间。

锰能够提高钢材的强度和韧性，并能够降低钢材的冷脆性。

适量的锰含量有助于提高钢材的耐磨性和抗冲击性能。

4. 磷(P)含量应不超过0.035%。

磷是一种有害的杂质元素，其含量过高会降低钢材的韧性和冲击韧性。

低磷含量有助于提高钢材的冷加工性能和焊接性能。

5. 硫(S)含量应不超过0.035%。

硫是一种有害的杂质元素，其含量过高会降低钢材的韧性和冷加工性能。

低硫含量有助于提高钢材的热加工性能和焊接性能。

二、45钢成分含量对性能的影响45钢的成分含量对其机械性能和使用性能具有重要影响。

主要影响因素如下：1. 碳含量：适当的碳含量可以提高45钢的硬度和强度，但过高的碳含量会增加脆性。

因此，在具体应用中需要根据需要合理控制碳含量。

2. 硅含量：适量的硅含量可以提高45钢的硬度和强度，但过量的硅含量会增加脆性。

在低碳45钢中，适当增加硅含量有助于提高耐磨性和抗冲击性能。

3. 锰含量：适量的锰含量可以提高45钢的强度和韧性，并降低其冷脆性。