常用金属材料中各种化学成分的作用及影响

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金属材料

铸铁

概述
1) 铸铁的石墨化过程 2) 铸铁的特点及分类

常用铸铁
1) 灰铸铁 2) 可锻铸铁
3) 球墨铸铁
4) 蠕墨铸铁
铸铁

铸铁是含碳量大于2.11%并含
有较多硅、锰、硫、磷等元素
的多元铁基合金。

铸铁具有许多优良的性能及生
产简便、成本低廉等优点，因
而是应用广泛。
铸铁的石墨化过程
铸铁中的碳原子析出
热处理特点:固溶处理;稳定化处理;消除应力退火，不能
进行热处理强化
用途: 化工容器、管道等。
不锈钢
4. 奥氏体和铁素体双相不锈钢
典型钢号0Cr26Ni5Mo2 等。这类钢是在18-8型钢的基础上，提高铬含量或加入其它铁素体形成元素，其晶间腐蚀和应力腐蚀破坏倾向较小，强度、韧性和焊接性能较好，而且节约Ni，因此得到了广泛的应用。

套汽缸

灰铸铁件
可锻铸铁
石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。
组织
基体(F、P)＋团絮状G 铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁。
性能
强度为碳钢的４0~７0%，接近于铸钢。名为可锻，实不可锻。
可锻铸铁石墨化退火工艺曲线
球墨铸铁
石墨呈球形的灰口铸铁。由液态铁水经石墨化得到。
管道等。
不锈钢
3. 奥氏体型不锈钢
牌号: 0Cr18Ni9(18-8型)、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti 化学成分特点: Wc = 0.08～0.14% WCr=17～19% WNi=8～11% Cu、Ti、Mo等
耐蚀性很好。钢中常加入Ti或Nb，以防止晶间腐蚀。这类钢强度、硬度低，无磁性，塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13型不锈钢更好。

各类化学元素在钢中起到的作用

各类化学元素在钢中起到的作用各类化学成分在钢板中起到什么作用：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，当碳含量超过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%。

碳量高，还会降低钢的耐大气腐蚀性能，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，故广泛用于做弹簧钢。

在调制结构钢中加入1.0%~1.2%的硅，强度可提高15%~20%。

硅和钨、钼、铬等相结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化性的作用，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。

（1）、强化铁素体，提高钢的强度和硬度。

（2）、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

（3）、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐腐性，提高钢的耐热性。

（4）、磁钢中的主要化学元素（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）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%的钢具有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球棒机衬板。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀性，降低焊接性能。

（1）、在含量范围内，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，作为主要的奥式体化元素。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷淬性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

金属材料学

名词解释合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。

（常用Me表示）微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。

奥氏体形成元素：在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W等铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能α-Fe稳定的元素Cr，V，Si，Al，Ti，Mo等原位析出：指在回火过程中，合金渗碳体转变为特殊碳化物。

碳化物形成元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。

如Cr钢碳化物转变异位析出：含强碳化物形成元素的钢，在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，如V，Nb，Ti。

（Ｗ和Mo既有原味析出又有异位析出）网状碳化物：热加工的钢材冷却后，沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物（过共析钢）或铁素体（亚共析钢）形成的网状碳化物。

水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。

将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物完全溶入奥氏体，然后在水中快冷，使碳化物来不及析出，从而获得获得单相奥氏体组织。

（水韧后不再回火）超高强度钢：用回火M或下B作为其使用组织，经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa （或屈服强度大于1250MPa）的中碳钢，均可称为超高强度钢。

晶间腐蚀：沿金属晶界进行的腐蚀（已发生晶间腐蚀的金属在外形上无任何变化，但实际金属已丧失强度）n/8规律：随着Cr含量的提高，钢的的电极电呈跳跃式增高。

即当Cr的含量达到1/8，2/8，3/8，……原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也跳跃式显著下降。

这个定律叫做n/8规律。

黄铜： Cu与Zn组成的铜合金青铜： Cu与Zn、Ni以外的其它元素组成的铜合金白铜： Cu与Ni组成的铜合金灰口铸铁：灰口铸铁中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色。

钢材的主要化学成分

钢材的主要化学成分钢材是一种重要的金属材料，其主要化学成分对其性能和用途起着重要的影响。

本文将围绕钢材的主要化学成分展开讨论，包括碳、铁、锰、硅、磷、硫等元素。

我们来谈谈钢材中的碳元素。

碳是钢材中最重要的元素之一，其含量决定了钢材的硬度和强度。

一般来说，钢材中的碳含量在0.02%到2.1%之间。

低碳钢的碳含量较低，通常在0.02%到0.3%之间，具有良好的可塑性和焊接性，常用于制造汽车、家具等产品。

而高碳钢的碳含量较高，通常在0.6%到2.1%之间，具有较高的硬度和强度，常用于制造刀具、弹簧等产品。

除了碳元素，钢材中的主要成分还包括铁元素。

钢材的主要成分是铁，其含量通常在98%以上。

铁是一种重要的结构金属，具有良好的可塑性和导热性。

在钢材中，铁起到了增加强度和硬度的作用，同时也决定了钢材的磁性。

根据钢材中的铁晶体结构不同，钢材可以分为铁素体钢、马氏体钢和奥氏体钢等不同类型。

钢材中的锰元素也是一个重要的成分。

锰的含量通常在0.25%到1.5%之间。

锰可以提高钢材的韧性和耐磨性，同时还能抑制钢材的晶界腐蚀和疲劳断裂。

锰元素的添加可以使钢材具有更好的焊接性能和机械性能，常用于制造高强度和耐磨性要求较高的产品，如桥梁、机械设备等。

钢材中的硅元素也起着重要的作用。

硅的含量通常在0.15%到0.5%之间。

硅可以提高钢材的强度和耐腐蚀性，同时还能改善钢材的热处理性能。

硅元素的添加可以使钢材具有良好的耐磨性和耐高温性能，常用于制造汽车发动机零部件、锅炉管道等产品。

钢材中的磷和硫元素也是主要的化学成分之一。

磷和硫的含量通常较低，分别在0.04%到0.1%和0.05%以下。

磷和硫是钢材中的杂质元素，其含量过高会降低钢材的可塑性和韧性，同时还会影响钢材的焊接性能和耐腐蚀性能。

因此，在钢材的生产过程中需要控制磷和硫的含量，以提高钢材的质量和性能。

钢材的主要化学成分包括碳、铁、锰、硅、磷、硫等元素。

这些元素的含量和配比决定了钢材的性能和用途。

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。

常用金属材料中各种化学成分的作用及影响

常用金属材料中各种化学成分的作用及影响1. 生铁：生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。

这些元素对生铁的性能均有一定的影响。

碳（C）：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。

硅（Si）：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。

锰（Mn）：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。

磷（P）：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%。

硫（S）：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.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）。

o.p3x ojg2．钢：元素在钢中的作用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。

常用材料化学成份与机械性能

常用材料化学成份与机械性能引言在材料科学与工程中，材料的化学成份和机械性能是两个重要的方面。

化学成份指的是材料中各种元素的含量和化学结构，而机械性能则是指材料在力的作用下的响应和行为。

了解材料的化学成份和机械性能对于材料的选择、设计和应用具有重要的意义。

本文将介绍一些常用材料的化学成份和机械性能，并探讨它们之间的关系。

金属材料铁铁是一种重要的金属材料，广泛应用于各个领域。

其化学成份主要由铁元素组成，通常还含有一定比例的碳、硅、锰、硫等元素。

铁的机械性能受铁晶体结构和化学成分的影响。

纯铁具有良好的延展性和塑性，在机械应力下可发生塑性变形。

而通过控制碳含量，可以将铁制成不同的合金，如高碳钢、不锈钢等，从而改变其机械性能。

铝铝是一种轻质金属材料，具有良好的导电性和热导性。

其化学成份主要由铝元素组成，通常还含有少量的铜、锰、镁等元素。

铝的机械性能受晶体结构和化学成分的影响。

纯铝具有较低的强度和硬度，但具有良好的延展性和塑性。

通过添加其他元素，如铜和锰，可以提高铝的强度和硬度，形成铝合金，从而适应不同的工程应用。

高分子材料聚乙烯聚乙烯是一种常见的高分子材料，广泛应用于塑料制品制造。

其化学成份主要由乙烯单体组成，通过聚合反应形成长链状分子结构。

聚乙烯的机械性能受聚合度、晶体结构和分子量的影响。

低密度聚乙烯具有良好的柔韧性和伸展性，而高密度聚乙烯具有较高的强度和硬度。

聚丙烯聚丙烯是另一种常见的高分子材料，也广泛应用于塑料制品制造。

其化学成份主要由丙烯单体组成，通过聚合反应形成长链状分子结构。

聚丙烯的机械性能受聚合度、晶体结构和分子量的影响。

聚丙烯具有良好的刚性和耐热性能，适用于制造高强度的塑料制品。

玻璃材料硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是一种常用的无机非金属材料，应用广泛。

其化学成份主要由氧、硅和其他金属元素组成。

硅酸盐玻璃的机械性能与其化学成份和玻璃结构密切相关。

硅酸盐玻璃具有较高的硬度和抗热冲击性，但具有较低的强度和韧性。

金属材料的基本性能

中加入少量其它元素组成多元铜合金特种黄铜可分为锡黄铜、铅黄铜、铝黄铜、铁黄铜、镍黄铜、
锰黄铜、硅黄铜
40
青铜
✓ 用除锌和镍以外的元素作为主要合金元素与铜组成的合金
青铜的强度、硬度、铸造性、耐腐蚀性都较高，常用来铸造耐腐蚀和耐磨零件，如泵壳、阀门、齿轮、轴瓦、蜗轮等
青铜可分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等
质量、产品产量和环境污染等耐腐蚀性通常用腐蚀速度表示当腐蚀速度在0.1mm/年以下时，认为材料是耐
腐蚀的金属材料在不同的介质中有不同的腐蚀速度
9
五、工艺性能
可焊性可锻性切削性成型工艺性铸造性热处理性能
10
➢ 热处理
五、工艺性能
将钢在固态范围内，施加不同的加热、保温和冷却过程，以改变其组织结构，实现改变其性能的一种工艺
46
铅及铅合金
纯铅
✓ 铅不耐磨，非常软，不宜单独作化工设备，只能作衬里 ✓ 耐硫酸、亚硫酸、浓度小于85%的磷酸、铬酸、氢氟酸等介质
腐蚀，不耐蚁酸、醋酸、硝酸和碱溶液等介质的腐蚀 ✓ Pb4用作设备衬里 ✓ Pb6用于管道接头
24
7-3 合金钢
✓ 耐热钢
高温设备要求材料在高温下具有良好的化学稳定性与热强性化学稳定性主要是指钢材抵抗高温气体腐蚀的能力热强性是指在高温下钢材具有较高强度的能力主要合金元素有铬、钼、钒、钛、硅、铝等
牌号表示方法与不锈钢相同
25
7-4 压力容器用钢板
➢ 碳素钢钢板
Q235-B ✓ 容器设计压力p≤1.6MPa ✓ 钢板使用温度为0～350℃ ✓ 用于壳体时，钢板厚度不大于20mm ✓ 不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器

常用金属材料手册

苏州锜达电子有限公司常用金属材料手册铬在钢中的角色多元且重要，它会形成安定而硬的炭化物，而且具抗腐蚀性，其主要作用有：A）增进钢的硬化能和渗炭作用；B）使钢在高温时仍具高强度；C）能增加耐磨耗性；D）增高钢之淬火温度；E）能增进钢的抗腐蚀性。

2.镍Ni镍在钢中的影响有：A）增进钢的硬化能；B）能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小；C）能增加钢的韧性；D）高镍合金钢耐腐蚀性，列如：不锈钢就含有8%左右的镍。

3.钨W钨能耐高温，而且溶于钢中会与碳形成碳化物称为碳化钨，能提高钢的强度。

此外：A）可以提高钢之淬火温度；B）加强钢之断面组织细微化，抵抗回火软化；C）可以降低淬火时钢之晶粒生长之趋势；D）钨钢刀具有红热硬度；E）可增加钢之保磁性，故可配入钢中而制造永久磁钢。

4.钒V钒可以无限量固溶入铁中，并阻止铁晶粒的成长，钒在钢中有脱酸除氧之能力，故含钒之钢其断面结晶密实，此外钒的作用还有：A）可以提高钢之淬火温度；B）改善硬化能，高温淬火加热时能防止其晶粒生长；C）有助于钢之结晶组织细微化。

5.锰Mn锰在钢中的影响有：A）在适量下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度；B）具有脱氧及脱硫功效，故锰能发挥钢之锻造性与可塑性；C）锰在钢中含量多，可降低钢之淬火温度；D）可增进钢之硬化深度，尤其在含碳量高之硬性锰钢尤为显著。

6. 钼Mo钼可增加钢之最大强度及硬度，其影响还有：A）能改善钢在高温下之抗拉及潜变强度；B）在工作红热情况下，能使钢之硬度保持不变；C）高速工具钢含钼，可予以较佳之切割性能；D）合金钢中加入钼可去除回火脆性。

钴为制造合金钢之重要元素，在钢中可以生成碳化物，但也可能有不良影响，它具有以下特性：A）钴可代替镍，如增加强度及耐热等性能；B）会降低钢的硬化能；C）能提高钢之淬火温度；D）增加钢之保磁能力，故为制造磁石钢之主要元素。

8.钛Ti钛在钢中易与碳形成碳化物TiC，其它特性：A）钛在不锈钢中，可以防止高温时铬量的局部减少，维持其防腐蚀能力；B）可以防止合金钢由高温徐冷时的脆化现象。

不锈钢化学成分标准

不锈钢化学成分标准不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金材料，它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

不锈钢的化学成分标准对于其性能和用途具有重要的影响，下面将对不锈钢的化学成分标准进行详细介绍。

首先，不锈钢的主要成分是铁、铬、镍和少量的其他元素。

其中，铬是不锈钢的主要合金元素，其含量通常在10.5%以上。

铬能够形成一层致密的氧化膜，使不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。

而镍的加入能够提高不锈钢的耐热性和耐腐蚀性，使其在高温和腐蚀介质中仍能保持良好的性能。

其次，不锈钢中还含有少量的碳、锰、钼等元素。

碳的含量对不锈钢的硬度和强度有一定影响，但过高的碳含量会降低不锈钢的耐腐蚀性能。

锰的加入能够提高不锈钢的塑性和韧性，同时也能够减少不锈钢中的氧化物夹杂。

钼的加入能够提高不锈钢的耐蚀性能，使其在含氯介质中具有良好的耐蚀性。

此外，不锈钢中还可能含有少量的硅、磷、硫等元素。

硅的加入能够提高不锈钢的耐热性和抗氧化性能，同时也能够改善不锈钢的加工性能。

磷和硫是不锈钢中的有害元素，它们会降低不锈钢的塑性和韧性，同时也会影响不锈钢的焊接性能和耐蚀性能。

总的来说，不锈钢的化学成分标准对于其性能和用途具有重要的影响。

合理的化学成分能够使不锈钢具有良好的耐腐蚀性能、耐热性能和机械性能，从而满足不同工程和生活领域的需求。

因此，在生产和选材过程中，需要严格按照不锈钢的化学成分标准进行控制，以确保不锈钢材料的质量和性能达到要求。

综上所述，不锈钢化学成分标准是影响不锈钢性能和用途的重要因素，合理的化学成分能够使不锈钢具有良好的耐腐蚀性能、耐热性能和机械性能。

因此，在生产和选材过程中，需要严格按照不锈钢的化学成分标准进行控制，以确保不锈钢材料的质量和性能达到要求。

钢的化学成分及对性能的影响

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。
稀土
REห้องสมุดไป่ตู้
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。
在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有－%的硅。如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。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－%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。
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。
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。
钒
V
钒是钢的优良脱氧剂。钢中加%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。
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。
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。

常用金属材料

不受剧烈冲击、高硬度、耐磨的工具。如冲头、
手锯条等。
不受冲击、要求高硬度、高耐磨的工具。如锉刀、
量具等。
(2)低合金高强度结构钢
牌号：例如 Q390A
“Q”表示屈服点， “390”表示屈服点值为390MPa， “A”表示质量等级为A 级。
用途：低合金高强度高强度结构钢一般不用热处理，综合力学性能良好，
用途：铸铁件占铸件总产量的 80%左右。
如机床床身、箱体等。
w(S) ≤0.15%
w(P) ≤0.3%
1.铁碳合金双重相图
铸铁中，碳的存在形式有渗碳体（Fe3C）和游离状态的石墨（G）两种。
铁碳合金实际上存在两种相图：（1）Fe－Fe3C相图，（2）Fe－G相图。
图1-19 铁碳双重相图
（3）变质处理（孕育处理）
• 变质处理：在浇注前向铁水中加入变质剂（孕育剂），如 Si－Fe、Si－Ca合金，以增加石墨的结晶核心，促进石墨化，使石墨片细小、均匀，获得高强度铸铁。
用于桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物等。
(3) 合金钢
1）合金结构钢牌号：例如 60Si2Mn, “60”表示平均w(C)=0.6%， “ Si2 ”表示平均w(Si)=2%， “ Mn ”表示平均w(Mn)<1.5%。
用途：合金结构钢的力学性能优于优质碳素结构钢，常用来制造重要的零件，如齿轮、轴类、弹簧等。例：渗碳钢，20CrMnTi；
化学成分（质量分数，%）
力学性能（最小值）
牌号
C
Si
Mn
σs (σ0.2)
Σb
δ
/MPa (%)
/MPa
主要特点及应用
ZG200 －400 0.20 0.50 0.80 200

常用金属材料化学成份

常用金属材料化学成份金属是一类具有特殊物理和化学性质的材料，常用于制造机械、建筑、交通工具等领域。

常用金属材料的化学成分包括铁、铝、铜、锌、镁等。

下面将对这些金属材料的化学成分进行详细介绍。

1.铁（Fe）：铁是一种常见的金属材料，具有良好的延展性、可塑性和导电性。

工业上常用的铁主要是以铁矿石为原料提取的，包括赤铁矿、磁铁矿等。

常见的铁合金包括碳钢、不锈钢等，其中碳钢的成分可简化为铁和碳。

不锈钢除铁和碳外，还含有碳化铬等元素，使其具有抗腐蚀性。

2.铝（Al）：铝是一种轻质、耐腐蚀的金属材料，通常用于制造航空器、汽车和建筑材料等。

铝的成分是由铝矿石经冶炼得到的，主要包含纯铝、铝合金等形式。

铝合金是指铝与其他元素（如铜、硅、镁、锌等）按一定比例混合而成的复合材料。

3.铜（Cu）：铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性和热导性能。

工业上常用的铜主要是由铜矿石经过提炼得到的。

铜合金是指铜与其他元素（如锌、锰、镍等）按一定比例混合而成的复合材料。

黄铜是一种常见的铜合金，由铜和锌混合而成。

除了上述常用金属材料，还有许多其他常见金属材料的化学成分。

例如，钛（Ti）是一种轻质的金属材料，常用于航空航天和医疗器械等领域；钢是一种碳与铁相混合的合金材料，常用于建筑、制造和其他工业领域；镍（Ni）是一种具有耐腐蚀性的金属材料，常用于制造合金和电池等等。

总之，常用的金属材料的化学成分主要包括铁、铝、铜、锌、镁等。

这些金属材料在工业和生活中具有广泛的应用，对于推动社会经济的发展和改善人们的生活质量起着重要作用。

化学元素对钢铁性能的影响

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。

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响1.碳钢：碳钢中最主要的化学成分是碳，其含量在0.08%至1.2%之间。

碳的含量越高，碳钢的强度越大，但韧性较低。

碳钢中还含有其他元素，如锰、硅、磷和硫等。

锰可以提高碳钢的强度和韧性，硅可以提高耐磨性，磷和硫的含量较高会使钢材质量下降，降低其可焊性。

2.不锈钢：不锈钢中含有铬、镍和其他合金元素，主要目的是提供抗腐蚀性能。

铬是不锈钢最主要的合金元素，通过形成铬氧化物保护膜来防止钢材被氧化腐蚀。

镍提高了不锈钢的强度和韧性，同时也增加了抗腐蚀性能。

其他合金元素如钼、钛和铜等可以进一步提高不锈钢的机械性能和耐蚀性能。

3.铝合金：铝合金中含有铝以外的元素，如铜、锌、镁、锰和硅等。

这些元素的添加可以改变铝合金的性能。

铜可以提高铝合金的强度和耐蚀性，但降低了其可焊性。

锌可以增加铝合金的抗腐蚀性能和硬度。

镁能够显著提高铝合金的强度和韧性，同时也降低了其耐蚀性。

锰和硅的添加可以提高铝合金的耐蚀性和硬度。

4.铜：铜具有良好的导电性、导热性和可塑性。

纯铜具有较低的强度，但可以通过合金化来提高其力学性能。

通常，铜合金中添加的元素包括锡、锌、镍和铝等。

锡的添加可以提高铜的抗腐蚀性能和强度。

锌可以提高铜的硬度和强度。

镍可以增加铜的抗腐蚀性能和塑性。

铝的添加可以提高铜的强度和硬度。

5.镁合金：镁合金中含有较高比例的镁元素，其含量可达到90%以上。

镁合金具有较低的密度和良好的机械性能。

常见的合金元素包括铝、锌、锰和稀土元素等。

铝的添加可以提高镁合金的强度和韧性，同时增加其耐腐蚀性能。

锌可以提高镁合金的耐腐蚀性和硬度。

锰的添加可以提高镁合金的强度。

总之，常用金属材料中的化学成分对其性能影响深远。

通过控制化学成分的含量以及合金化可以调整金属材料的强度、韧性、耐腐蚀性和其他机械性能。

这些信息对于选择合适的金属材料以及进行材料设计和工程应用至关重要。

常用金属材料化学成分及机械性能

常用金属材料化学成分及机械性能1.铁（Fe）：化学成分：主要成分是铁，通常含有一些碳（C）、硅（Si）、磷（P）和锰（Mn）等杂质。

机械性能：具有较高的硬度和强度，但韧性较差。

2.铝（Al）：化学成分：主要成分是铝，也含有小量的硅（Si）、铜（Cu）、锌（Zn）、镁（Mg）等杂质。

机械性能：具有较轻的重量、良好的导热性和电导性。

机械强度较低，但韧性较好。

3.镁（Mg）：化学成分：主要成分是镁，也含有小量的铝（Al）、锌（Zn）等杂质。

机械性能：具有较轻的重量、良好的导热性和电导性。

具有较高的机械强度和刚性。

4.铜（Cu）：化学成分：主要成分是铜，也含有小量的锌（Zn）、镍（Ni）等杂质。

机械性能：具有良好的导电性和导热性。

机械强度较高，但韧性较差。

5.钛（Ti）：化学成分：主要成分是钛，也含有小量的铁（Fe）、氧（O）、碳（C）等杂质。

机械性能：具有较低的密度、良好的耐腐蚀性和高强度，但加工困难。

6.锌（Zn）：化学成分：主要成分是锌，也含有小量的铝（Al）、铜（Cu）、铅（Pb）等杂质。

机械性能：具有良好的耐腐蚀性和可塑性。

机械强度较低。

以上仅为常用金属材料的一部分，不同材料的具体化学成分和机械性能还会有所差异。

此外，金属材料的化学成分和机械性能会受到热处理、合金化等因素的影响，进一步改善材料的性能。

在工程应用中，根据实际需求选择合适的金属材料至关重要。

对于特殊要求的应用，还可以通过调整配方或利用特殊加工工艺来改善材料性能。

常用金属材料化学成分

常用金属材料化学成分
1.铁（Fe）：铁是最常见的金属材料之一，常见于钢铁制品中。

纯铁
的化学成分为纯铁，但实际应用中常含有其他元素，如碳、锰、硅、磷等，以及少量的杂质元素。

2.铝（Al）：铝是轻质金属，广泛应用于航空、建筑、电子等行业。

纯铝的化学成分为纯铝，但常用的铝合金中还含有其他元素，如铜、镁、锰、硅等，以改善其硬度、强度和耐腐蚀性。

3.铜（Cu）：铜是一种良好的导电金属，常用于电子、电气和管道等
领域。

纯铜的化学成分为纯铜，但常用的黄铜合金中还含有锌、铅、锡等
元素，以实现不同的性能要求。

4.锌（Zn）：锌是一种常用的耐腐蚀金属，常用于镀锌钢材等领域。

纯锌的化学成分为纯锌，但常用的合金中常含有铝、镁、铜等元素，以改
善其强度和耐蚀性。

5.镁（Mg）：镁是一种轻质金属，具有优良的强度和耐腐蚀性，广泛
应用于航空、汽车等领域。

纯镁的化学成分为纯镁，但常用的镁合金中还
含有铝、锌、锰等元素，以提高其机械性能和耐蚀性。

6.钛（Ti）：钛是一种轻质高强度金属，具有优良的耐腐蚀性和生物
相容性，广泛应用于航空、医疗等领域。

纯钛的化学成分为纯钛，但常用
的钛合金中含有铝、锌、铁、锡等元素，以改善其机械性能和加工性。

以上是常用金属材料的一些化学成分，不同的金属材料有不同的成分
组成，以满足不同的使用要求。

此外，还有许多其他金属材料，如镍、铬、钢等，在不同的应用领域具有重要的地位。

材料化学成分

材料化学成分
材料化学成分是指材料中所含有的化学元素和化合物的组成，它对材料的性能和用途具有重要影响。

材料的成分可以通过化学分析等方法来确定，下面将介绍一些常见材料的化学成分及其影响。

金属材料是工程材料中最常见的一类，其成分主要是金属元素。

常见的金属材料包括铁、铜、铝、锌等。

铁是最常用的金属材料，其主要成分是铁元素，同时含有少量的碳、硅、锰等元素。

这些元素的含量和比例会影响铁的硬度、强度、塑性等性能，因此在制备不同用途的铁材料时，需要根据具体要求来调整成分。

非金属材料也是工程材料中重要的一类，其成分主要是非金属元素和化合物。

例如，陶瓷材料的主要成分是氧化物、碳化物、氮化物等化合物，它们的成分和比例会影响陶瓷材料的硬度、耐磨性、耐高温性等性能。

此外，塑料材料的成分主要是聚合物，不同种类的塑料材料含有不同的聚合物成分，这些成分会影响塑料的强度、韧性、耐腐蚀性等性能。

在材料加工和制备过程中，控制材料的成分是非常重要的。

合理的成分可以使材料具有良好的性能，而不合理的成分则可能导致材料性能下降甚至失效。

因此，了解材料的化学成分对于材料的设计、选择和应用具有重要意义。

总之，材料的化学成分对其性能和用途具有重要影响，合理控制和调整成分可以使材料具有良好的性能，从而满足不同的工程需求。

因此，在材料的设计、选择和应用过程中，需要充分考虑其化学成分的影响，以确保材料具有良好的性能和可靠的使用效果。

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,A TS-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（V anadium）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，V ascowear，CPM T440V和420V A含有大量的钒。

而BG-42与A TS-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。