钢中的合金元素与杂质元素
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。
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由铁和其他元素合金化而成的材料，其中添加的其他元素可用来改变钢的性质和特性。
不同的元素在钢中起到了不同的作用，下面就来逐一介绍一些常见的元素在钢中的作用。
1.碳（C）：碳是钢中最常见的合金元素之一、它可以提高钢的硬度和强度，同时还可以提高钢的韧性和耐磨性。
碳含量越高，钢的硬度和强度就越高，但韧性会降低。
2.硅（Si）：硅是钢中常见的合金元素之一、它可以提高钢的强度和硬度，并改善钢的耐热性能。
硅还可以降低钢的冷脆性和脆性。
3.锰（Mn）：锰是一种常见的合金元素，在钢中添加锰可以提高钢的强度、硬度和耐磨性。
锰还可以提高钢的可塑性和韧性，并改善钢的冷加工性能。
4.磷（P）：磷是一种常见的杂质元素，在钢中有害。
高磷含量会导致钢的脆性增加，尤其是在低温下。
因此，磷含量需要控制在较低的水平。
5.硫（S）：硫是钢中的杂质元素之一，高硫含量会降低钢的韧性和冷加工性能。
因此，硫含量需要控制在较低的水平。
6.铬（Cr）：铬是一种常见的合金元素，添加铬可以提高钢的耐腐蚀性能。
铬可以与氧气反应生成一层致密的氧化铬保护膜，防止钢与外界环境发生腐蚀。
7.镍（Ni）：镍是一种常见的合金元素，添加镍可以提高钢的韧性和抗冷脆性能。
镍还可以提高钢的耐热性能和抗腐蚀性能。
8.钼（Mo）：钼是一种常见的合金元素，添加钼可以提高钢的强度、硬度和耐热性能。
钼还可以提高钢的塑性和韧性，并改善钢的耐磨性能。
9.钒（V）：钒是一种常见的合金元素，添加钒可以提高钢的强度和韧性，并改善钢的耐磨性能。
钒还可以提高钢的耐腐蚀性能和耐热性能。
10.硼（B）：硼是一种常见的合金元素，添加硼可以提高钢的硬度和强度。
硼还可以提高钢的耐磨性能，并改善钢的切削性能。
总的来说，不同的元素在钢中的作用是多种多样的。
通过合理地添加和控制各种元素的含量，可以调整钢的性能和特性，使其适用于不同的应用领域。
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。
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。
各种因素对钢材性能的影响
2.5 各种因素对钢材性能的影响一．化学成分普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1%；普通低合金钢中有＜5%的合金元素。
碳（C）：钢材强度的主要来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性、冷弯性能、冲击性能、疲劳强度降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。
一般控制在0.22%以下，在0.2以下时，可焊性良好。
硫（S）：热脆性。
有害元素，引起热脆和分层。
不得超过0.05%。
磷（P）：冷脆性。
抗腐蚀能力略有提高，可焊性降低。
不得超过0.045%。
锰（Mn）：合金元素。
弱脱氧剂。
与S形成MnS，（熔点为1600℃），可以消除一部分S的有害作用。
硅（Si）：合金元素。
强脱氧剂。
，可细化精粒，提高强度，且不影响其它性能，但过量会恶化焊接性和抗锈性。
钒（V）：合金元素。
细化晶粒，提高强度，其碳化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。
氧（O）：有害杂质。
氮（N）：有害杂质。
碳当量(carbon equivalent )把钢中合金元素的含量按其对某种性能(如焊接性、铸造工艺性等)的作用换算成碳的相当含量。
C eq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15二．冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹等。
1.偏析：金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。
主要是硫、磷偏析，其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。
2.非金属夹杂：指钢材中的非金属化合物，如硫化物、氧化物，他们使钢材性能变脆。
3. 裂纹：钢材中存在的微观裂纹。
4. 气泡：浇铸时由FeO 和C 作用所生成的CO 气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。
5. 分层：浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。
三．构造缺陷a)Nσ应力集中现象xyb)(σ )σx maxc)N试件表面不平整，有刻槽、缺口，厚度突变时，应力不均匀，力线变曲折，缺陷处有高峰应力——应力集中。
结果：塑性降低，脆性增加。
应力集中对σ－ε关系的影响σ3000200100600500400700原因：不正确的设计（构造不合理）、制造（不光滑）及使用（在构件上乱打火等）。
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响钢材是一种广泛应用于建筑、制造和其他领域的重要材料。
化学元素可以通过添加或与钢材中的化学成分相互作用来改变钢材的性能和特性。
下面将详细介绍一些常见的化学元素对钢材性能的影响。
1.碳（C）：碳是钢材中最重要的元素之一、含碳量的增加可以提高钢材的硬度和强度，但同时也会降低其可塑性和冲击韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度，适合用于制造刀具和弹簧等应用。
2.硅（Si）：硅的添加可以提高钢材的抗腐蚀性和磁性。
硅还有助于钢材的脱氧作用，减少对氧气的敏感性。
硅含量较高的钢材常用于制造电力设备和变压器。
3.锰（Mn）：锰的添加可以提高钢材的强度和韧性，并增加其耐磨性和耐蚀性。
锰含量较高的钢材常用于制造铁路轨道和重型机械设备。
4.硫（S）和磷（P）：硫和磷是常见的非金属杂质元素，其含量对钢材性能有负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢材变脆，降低其可塑性和韧性。
因此，在钢材生产过程中对硫和磷的含量进行控制非常重要。
5.铬（Cr）：铬的添加可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
铬与钢中的碳形成的氧化物膜可以防止钢材与大气中的氧气接触，从而减少钢材的腐蚀。
高铬钢常用于制造不锈钢。
6.镍（Ni）：镍的添加可以提高钢材的韧性和强度，同时也增加了钢材的耐腐蚀性。
镍含量较高的钢材常用于制造耐高温和耐腐蚀的材料，如合金钢和不锈钢。
7.钼（Mo）：钼的添加可以提高钢材的强度和耐热性。
钼对钢材的影响类似于镍，但效果更加显著。
钼含量较高的钢材常用于制造高温设备和工具。
8.铝（Al）：铝的添加可以改善钢材的氧化抗性和耐蚀性，并降低钢材的密度。
铝还可以提高钢材的强度和硬度，用于制造航空和汽车零件。
9.钛（Ti）：钛的添加可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钛含量较高的钢材常用于制造航空和化工设备。
10.硼（B）：硼的添加可以提高钢材的硬度和强度，并改善其机械性能。
硼含量较高的钢材常用于制造切削工具和弹簧。
总之，化学元素对钢材性能的影响是多样且复杂的。
钢的合金化原理介绍
钢的合金化原理
一、钢中的合金元素
合金钢是在碳钢的基础上，为了改善碳钢的力学性 能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼钢的过程 中加入某些元素而得到的多元合金。 合金钢----为了保证一定的生产和加工工艺以及所要 求的组织与性能，在化学成分上特别添加合金元素 的铁基合金。 常用的合金元素有 锰（Mn）、硅（Si）、铬（Cr）、镍（Ni）、 钼（Mo）、钨（W）、钒（V）、钛（Ti）、锆 （Zr）、钴（Co）、铝（Al）、硼（B）及稀土 （RE）元素等。 常见的杂质元素：Si, Mn, S, P 但是如果人为加入并可改善钢的性能，这些杂质元 素也为合金元素。
封闭γ相区并与α-Fe无限互溶的Fe-Me相图(a)及Fe-Cr相图(b)
这类合金元素有：Si、Al 和强碳化物形成元 素Cr、W、Mo、V、Ti及P、Be等。但应该指 出，含Cr量小于7%时，A3下降；含Cr量大于 7%时，A3才上升。 ②缩小γ相区(但不能使γ相区封闭)（图1-4） 合金元素使A3升高，A4下降，使γ相区缩小 但不能使其完全封闭。 这类合金元素有：B、Nb、Zr、Ta等。
（3）在特殊条件下（如快速冷却凝固），可使某些 金属或合金形成非晶体相结构。 钢中非晶体相的作用目前仍缺乏较详细的实验 和理论依据。
三、合金元素与铁和碳的相互作用
1．合金元素与铁的相互作用 （1）γ相稳定化元素 γ相稳定化元素使A3 降低， A4升高，在较宽的成分范围内，促使奥氏体形成， 即扩大了γ相区。 根据Fe-Me相图的不同，可分为： ①开启γ相区(无限扩大γ相区) 这类合金元素主要有Mn、Ni、Co等。如果 加入足够量的Ni或Mn，可完全使体心立方的α相 从相图上消失，γ相保持到室温（即A1点降低）， 故而由γ相区淬火到室温较易获得亚稳的奥氏体组 织，它们是不锈钢中常用作获得奥氏体的元素。
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由铁、碳和其他合金元素组成的合金材料。
不同的化学元素可以通过合金技术添加到钢中，以改善其性能、增强其力学性能和耐腐蚀性能。
以下是一些常见的化学元素在钢中的作用。
1.碳(C)：碳是钢中最重要的合金元素之一，它可以提高钢的硬度和强度。
添加适量的碳可以增强钢材的硬度，但过量的碳会使钢变脆。
碳浓度低于0.2%的钢称为低碳钢，而碳浓度高于0.5%的钢称为高碳钢。
2.硅(Si)：硅可以提高钢的抗腐蚀性和耐热性能。
它还可以减少钢的热脆性，提高钢的塑性和可焊性。
3.锰(Mn)：锰可以提高钢的强度和硬度。
它还可以改善钢的可塑性、耐热性和耐磨性。
锰还可以降低钢的热脆性，提高钢的焊接性能。
4.硫(S)：硫是钢中的一种杂质元素，它容易形成硫化物。
过高的硫含量会降低钢的可塑性和韧性，使其更容易开裂。
因此，通常需要保持钢中的硫含量低于0.05%。
5.磷(P)：磷是另一种钢中常见的杂质元素。
过高的磷含量会降低钢的韧性和韧性。
因此，钢中的磷含量通常需要控制在很低的水平。
6.铬(Cr)：铬可以提高钢的耐腐蚀性能。
铬与钢中的氧气发生反应，形成一层致密的氧化铬膜，防止进一步的氧化和腐蚀。
二十世纪初使用铬合金的主要用途是防止钢的腐蚀。
7.镍(Ni)：镍可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性。
镍合金可以防止钢材的氧化和腐蚀，并使钢材更耐高温。
8.钼(Mo)：钼可以提高钢的强度和硬度。
它还可以提高钢的耐高温性能和耐腐蚀性能。
钼合金被广泛用于制造高温和腐蚀性环境下的零件。
9.铌(Nb)、钛(Ti)、钒(V)等微量元素：这些元素可以用来细化钢的晶粒并提高钢的强度。
它们还可以改善钢的耐热性能和切削性能。
总之，钢中的化学元素可以通过调节合金配方的方式对钢的性能进行调控。
通过合理添加不同的化学元素，可以改善钢的硬度、强度、韧性、耐蚀性、耐高温性能和切削性能，以满足不同领域的需求。
钢的合金化原理介绍
扩大γ相区并与γ-Fe 有限互溶的Fe-Me 相图(a)及Fe-C 相图(b)
（2）α相稳定化元素 合金元素使A4降低，A3升高， 在较宽的成分范围内，促使铁素体形成，即缩小 了γ相区。根据Fe-Me相图的不同，可分为： ①封闭γ相区(无限扩大α相区) 当合金元素达到某 一含量时， A3 与 A4 重合，其结果使 δ 相与 α 相区 连成一片。当合金元素超过一定含量时，合金不 再有 α-γ 相变，与 α-Fe 形成无限固溶体（这类合 金不能用正常的热处理制度）。
3．形成金属间化合物
（ 1 ）金属化合物的类型通常分为正常价化合物、 电子化合物及间隙化合物三类。金属间化合物通 常仅指电子化合物。 （ 2 ）在奥氏体不锈钢、马氏体时效钢及许多高温 合金中较为重要的金属间化合物是： σ(Cr46Fe54) 、 η(TiFe2) 、 χ(Cr21Mo17Fe62) 、 μ(Co7Mo6) 、 P(Cr18Ni40Mo42) 、 R(Cr18Co51Mo31) 、 Ni3(Al,Ti) 、 Ni3(Al,Nb) 、 δ(TiAl3) 、 γ(TiAl) 、 NiAl 、 NiTi 、 FeAl 、 α2(Ti3Al)等。
Ⅳ、Ⅴ族金属的碳化物与氮化物具有简单的点阵 结构，如TiC、VC、TiN、TaC等； Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ金属的碳化物与氮化物具有复杂的点 阵 结 构 ， 如 Cr7C3 、 Cr23C6 、 W2C 、 Mo2C 、 (W 、 Mo、Fe)6C等。
（ 3 ）在钢中，铁的碳化物与合金碳化物相比， 是最不稳定的。渗碳体中Fe的原子可以被若 干合金元素的原子所取代。如 (Fe,Mn)3C 、 (Fe,Cr)23C等。
②马氏体形成时产生高密度位错，位错强 化效应很大；
③奥氏体转变为马氏体时，形成许多极细 小的、取向不同的马氏体束，产生细晶 强化效应。 ④淬火后回火，马氏体中析出细碳化物粒 子，间隙固溶强化效应大大减小，但产 生强烈的析出强化效应。 由此可知，马氏体强化充分而合理地利 用了全部四种强化机制，是钢的最经济和 最有效的强化方法。
合金化
合金化：为获得所要求的组织结构、力学性能、化学性能或工艺性能而特别在钢中加入某些元素，称为合金化。
合金钢：为金化目的加入其含量有一定范围的元素称为合金元素。
相应的钢称为合金钢钢中的元素：（1）杂质元素1、长存杂质由冶炼工艺所残余的杂质，如Mn,Si,Al是由脱氧剂带入的。
由铝脱氧产生镇静钢，用Mn,Si脱氧的为沸腾钢，还有S,P难以除去。
2、隐存杂质钢中的极其微量的O,H,N,在钢中一定的溶解度，难以测量3、偶存杂质这与炼钢过程中所使用的矿石有关，如Cu、Sn,Pn,Ni,Cr等（2）合金元素:在许多情况下，碳素钢的性能不能满足要求γ相区的影响元素：1、扩大γ相区，合金元素使A3温度下降，A4温度升高，γ相区稳定存在扩大包括两种情况（1）与γ-Fe无限互溶这类元素有Ni,Mn,Co,其作用是开启γ相区，当合金元素量足够大时，刚在室温时为奥氏体组织。
(2)与γ-Fe有限互溶，这类元素是C,N,Cu其作用是扩展γ相区，它们虽然是γ相区扩大，但与γ-Fe有限互溶，C,N与Fe形间隙固溶体溶体，Cu与Fe形成置换固溶体2、封闭γ相区合金元素使A3问温度升高，A4温度下降，γ相区稳定存在缩小，及α相区稳定存在扩大，分两种情况（1）与γ-Fe无限互溶，合金元素加入使A3问温度升高，A4温度下降，并在一定浓度处汇合，γ相区被完全封闭，这类元素有Cr,V当合金元素量足够大时，钢在高温时还为铁素体组织（2）与γ-Fe有限互溶，属于这类元素的有Mo,W,Ti等，γ相区被封闭，在相区上形成γ团3、缩小γ相区这类元素与封闭γ相区相似，但由于出现了金属间化合物，破坏了γ圈，属于这类元素的有B,Nb,Zr等碳化物形成的一般规律：（1）碳化物类型的形成，5，合金钢中碳化物形成元素（V、Cr、Mo、Mn 等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
1：rc/rM<0.59 简单密排结构V, Nb, Ta, Zr, Hf, Mo, WMC 型面心立方。
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。
合金钢中各元素作用及牌号
合金钢各元素的作用及牌号碳钢是经热处理后又良好的力学性能，且冶金工艺简单，压力加工和机加工性能好，价格低廉，是工业生产中应用最广的金属材料。
但存在淬透性低、不能用于大型结构件、不能在高温、低温、腐蚀性等特殊环境使用的缺点。
为此，人们在碳钢的基础上特意加入某些合金元素，以弥补碳钢的不足。
这些钢称为合金钢。
1合金钢按照合金元素总含量（质量分数）分类(1) 低合金钢<5%；(2) 中合金钢5%~10%；(3) 高合金钢>10%。
1. 合金元素在钢中的存在形式常用合金元素Cr, Mn, Ni, Co, Cu, Si, Al, B, W, Mo, V, Ti, Nb,Zr, RE合金元素在钢中的存在形式：(1) 固溶体固溶于奥氏体，铁素体，渗碳体；(2) 碳化物与碳形成特殊碳化物；(3) 金属间化合物与铁或其它合金元素形成金属间。
首先我来看合金元素在钢中的作用。
常用合金元素包括Cr, Mn, Ni, Co, 稀土等。
它们在钢中存在如下形式，一是固溶于奥氏体、铁素体以及渗碳体，二是与钢中的碳形成特殊碳化物，三是与铁或其它合金元素形成金属间混合物。
不同的形式将对合金性能起不同作用。
2. 合金元素在钢中的作用1) 合金元素改善钢的热处理工艺性能：大多数合金元素都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变。
(1) 细化奥氏体晶粒加热时阻碍奥氏体晶粒长大（除了Mn）；(2) 提高淬透性冷却时阻碍过冷奥氏体转变（除了Co、Al）；(3) 提高回火抗力，产生二次硬化，防止高温回火脆性。
回火抗力是指淬硬钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力首先，合金元素的加入，往往能够能够改善钢的热处理工艺性能，这是因为大多数合金元素，在钢中不论以固溶态还是以化合物存在，一般都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变，因而会在热处理加热时，细化奥氏体晶粒，冷却时提高淬透性，回火时提高回火抗力或回火稳定性，并防止高温回火脆性。
2. 合金元素在钢中的作用2) 合金元素提高钢的强度：(1) 固溶强化固溶于基体中，产生晶格畸变，阻碍位错运动；(2) 第二相强化固溶于渗碳体，提高其稳定性。
钢的化学成分五大元素
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.。
合金元素在钢中的作用
合金元素在钢中的作用1.碳（C）：碳是钢中最常见的合金元素，它主要存在于钢的晶体结构中。
碳含量的增加可以提高钢的硬度和强度，但会降低其韧性和可焊性。
高碳钢常用于制造刀具等需要高硬度的应用。
2.硅（Si）：硅主要用于去氧化，它可以与氧反应生成氧化硅，从而减少钢中的氧含量。
合适的硅含量可以改善钢的塑性和可焊性。
3.锰（Mn）：锰是一种强力抗氧化元素，它可以减少钢中的氧气和硫化物含量，从而提高钢的强度和延展性。
锰还可以提高钢的耐磨性和硬度。
高锰含量的钢常用于制造铁路轨道等耐磨部件。
4.磷（P）：磷是一种杂质元素，存在于许多钢中。
高磷含量会降低钢的塑性和韧性，对钢的冷加工性能有不利影响。
因此，在高强度低合金钢和不锈钢中通常要控制磷含量。
5.硫（S）：硫是一种杂质元素，存在于矿石和燃料中，并通过冶炼过程进入钢中。
高硫含量会导致钢脆性增加，对钢的冷加工和焊接性能有不利影响。
因此，在高质量要求的钢材中需要控制硫含量。
6.铬（Cr）：铬是一种重要的合金元素，它能够提高钢的耐腐蚀性和氧化性。
铬与氧化剂反应生成一层致密的氧化铬保护层，防止钢材被进一步氧化。
高铬含量的钢常用于制造不锈钢等需要较高耐腐蚀性的应用。
7.镍（Ni）：镍可以提高钢的韧性和强度，增加钢的延展性和冲击韧性。
镍还能够提高钢在低温下的抗冷脆性能。
因此，镍在制造低温应用和高强度低合金钢中广泛使用。
8.钼（Mo）：钼主要用于提高钢的硬度和强度，增加钢的耐磨性和抗拉伸性。
钼还可以改善钢的热处理性能，促使材料形成致密的纳米结构，从而提高钢的力学性能。
9.钛（Ti）：钛主要用于去氧化和进行变质处理。
它结合钢中的氧，从而减少氧含量，提高钢的韧性和可焊性。
钛还可以通过与碳反应生成碳化钛，提高钢的硬度和强度。
10.铌（Nb）：铌主要用于细化晶粒和提高钢的强度。
铌的添加可以形成若干小晶粒，提高钢的塑性和韧性。
铌还可以通过与碳反应生成碳化铌，提高钢的硬度和强度。
总之，合金元素在钢中的作用是多方面的，可以改变钢的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性等性能，使钢更加适用于各种不同的应用领域。
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。
1.钢铁中的合金元素
Chapter 1 钢铁中的合金元素几个基本概念合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。
杂质：冶炼时由原材料以及冶炼方法、工艺操作而带入的化学元素。
碳钢：含碳量在0.0218-2.11%范围内的铁碳合金。
合金钢：在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。
低合金钢：一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。
中合金钢：一般指合金元素总含量在5～10%范围内的钢。
高合金钢：一般指合金元素总含量超过10%的钢。
微合金钢：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。
1.1 碳钢概论一、碳钢中的常存杂质（1）1.锰（Mn ）和硅（Si ）：炼钢过程中随脱氧剂或者由生铁残存而进入钢中的。
Mn：在碳钢中的含量一般小于0.8%。
可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。
MnS 在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。
Si：在钢中的含量通常小于0.5%。
可固溶，也可形成SiO2夹杂物。
Mn和Si是有益杂质，但夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。
2．硫（S）和磷（P）S：在固态铁中的溶解度极小，S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。
发生热脆(裂)。
P：可固溶于α-铁，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。
磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。
S和P是有害杂质，但可以改善钢的切削加工性能。
3．氮（N）、氢（H）、氧（O）N：在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效。
N 可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。
H：在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。
O：在钢中形成硅酸盐2MnO•SiO2、MnO•SiO2或复合氧化物MgO•Al2O3、MnO•Al2O3。
N、H、O是有害杂质。
二、碳钢的分类（1）1．按钢中的碳含量（1）按Fe-Fe3C相图分类亚共析钢：0.0218%≤wc≤0.77% 共析钢：wc =0.77% 过共析钢：0.77%＜wc≤2.11% （2）按钢中碳含量的多少分类低碳钢：wc ≤0.25% 中碳钢：0.25%＜wc≤0.6% 高碳钢：wc＞0.6%2．按钢的质量（品质），碳钢可分为（1）普通碳素钢：wS≤0.05%，wP≤0.045%（2）优质碳素钢：wS≤0.035%，wP≤0.035% （3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%，wP≤0.03% （4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%，wP≤0.025%。
金属的组成
金属的组成
金属是一类物质，通常都是具有光泽、导电性和热导性的固体。
金属的组成除了银、金、铜等少数几种人们耳熟能详的金属外，包括了许多其他的元素，其组成有以下几个部分。
1.金属元素
金属就是由金属元素组成的。
金属元素通常表现出良好的延展性和可塑性，是制造金属制品的基础。
最常见的金属元素是钢铁，钢铁是通过将铁与碳、硫、硅等元素进行合金化来制造的。
当然，还有许多其他的金属元素，例如钨、锡、铝、镁、钴、锌等等。
2.合金元素
合金是指含有两种或以上的金属元素的混合物。
将不同金属元素混合在一起，可大幅增加材料的性能，例如强度、弹性、耐蚀性等。
举例来说，钢铁中的碳、硫、硅就是常见的合金元素，它们能够大幅改善钢铁的性能与特性。
3.杂质元素
杂质元素是指在金属中出现的非金属元素。
它们可以是自然杂质
或者是工业制造时故意添加的元素。
虽然杂质元素在金属加工中通常
被视为不利因素，但是有些金属加入了少量的杂质元素后会变得更加
强韧、韧性加大、耐蚀性更强。
例如，铝合金中通常会添加一些矽和
铜杂质来提高其性能与特性。
4.不纯物
不纯物是指未经处理的一些纯度低的物质，它通常会影响到金属
的性能和质量。
在制造金属时，工人会采取一些措施来除去这些不纯物。
总之，金属的组成包括了金属元素、合金元素、杂质元素和不纯物。
金属作为一种重要的物质，在我们的生产生活中有着广泛的应用。
掌握金属的基本组成，可以让我们更好地了解和使用不同种类的金属，以取得更好的效果和效益。
合金元素在钢中的作用
元素在钢中的作用一、常存杂质元素对钢材性能的影响钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）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。
这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。
1）硫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(985℃)化合物。
而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃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，故必须对钢中含硫量进行控制。
高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。
2）磷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"。
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＜0.025%；优质钢：P＜0.04%；普通钢：P＜0.085%。
3）锰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(1600℃)的 MnS，一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%。
4）硅硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。
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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。
（5）氮的影响
氮在钢中的存在一般认为是有害元素。
N在γ中的最大溶解度在650℃为2.8%N，在α中的最大溶解度在590℃约为0.1%N,而在室温时的溶解度很小低于0.001%N，因此将钢由高温快速冷却后，可得到溶氮过饱和的铁素体。
这种溶氮过饱和的铁素体是不稳定的，在室温长时间放置
时N将以F e4N的形式析出，使钢的强度、硬度升高，塑性、韧
性降低，这种现象称为时效硬化。
为了减轻氮的有害作用，就必须减少钢中的含氮量或加入A l、V、N b、T i等元素，使它们优先形成稳定的氮化物，以减小氮所造成的时效敏感性。
（6）氢的影响
氢在钢中的存在也是有害元素，它是由潮湿的炼钢原料和炉
气而进入钢中的。
氢在钢中的溶解度甚微，但严重的影响钢的性能，氢溶入铁
中形成间隙固溶体，使钢的塑性大大降低，脆性大大升高，这种
现象称为氢脆。
含有较多氢的钢，在加热热轧时溶入，冷却时溶解度降低，
析出的氢结合成氢分子，使钢的塑性大大降低，脆性大大升高，加上热轧时产生的内应力，当它们的综合作用力大于钢的时，在
钢中就会产生许多微细裂纹如头发丝一样，也称发裂，这种组织
缺陷称为白点。
（7）氧的影响
氧在钢中的存在也是有害元素，由于炼钢是一个氧化过程，
氧在钢液中起到去除杂质的积极作用，但在随后的脱氧过程中不
能完全将它除净，氧在钢中的溶解度很小，在700℃时为0.008%，在500℃时在铁素体中的溶解度<0.001%。
氧溶入铁素体一般降低钢的强度、塑性和韧性，氧在钢中主
要以氧化物方式存在，如（F e O、F e2O3、F e3O4、M n O、S i O2、
A l2O3等），所以它对钢的性能的影响主要取决于这些氧化物的
性能，数量、大小和分布等。