(仅供参考)钢铁中各元素的作用

钢的分类：按照化学成分区分
2、碳素钢：（以碳元素含量高低区分） 低碳钢（C≤0.25%） 中碳钢（C≧0.25~0.60%） 高碳钢（C ≧ 0.60%）。 3、合金钢：（以合金元素含量总和区分） 低合金钢（合金元素总含量≤5%） 中合金钢（合金元素总含量＞5~10%） 高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
铁的分类：
1、白口铸铁：不含石墨的铸铁，碳以渗碳 体形态存在，几乎全部的碳都与铁形成碳 化三铁。具有很大的硬度和脆性。不能承 受冷加工，也不能承受热加工，只能直接 用于铸造状态，是一种良好抗磨材料。白 口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸 铁、中合金白口铸铁，高合金白口铸铁。
铁的分类：
2、可锻铸铁：白口铸铁通过石墨化退火处 理得到的一种高强韧铸铁。有较高的强度 、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。 它与灰口铸铁相比，可锻铸铁有较好的强 度和塑性，特别是低温冲击性能较好，耐 磨性和减振性优于普通碳素钢。这种铸铁 具有一定的塑性和韧性，所以俗称玛钢、 马铁，也叫展性铸铁或韧性铸铁。其中的 碳呈团絮状，可以加工，但是不可以锻造 。
14、铜(Cu)：铜能提高钢的强度和韧性，特 别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容 易产生热脆，铜含量超过0.5%时塑性显ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响 。
各种元素在钢铁中的作用：
15、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。
铁的分类：
白口铸铁、可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸 铁、蠕墨铸铁有何不同？
铸铁中的碳以石墨形态析出，若析出 的石墨几乎全部与铁形成碳化三铁时的铸 铁叫白口铸铁、白口铸铁经过石墨化退火 处理后叫可锻铸铁或玛钢、呈条片状时的 铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈球状时的铸 铁就叫球墨铸铁、而呈蠕虫状时的铸铁叫 蠕墨铸铁。
4、球墨铸铁：是通过球化和孕育处理得到 球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能 ，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比 碳钢还高的强度，其综合性能接近于钢。 正是基于其优异的性能，已成功地用于铸 造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要 求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅 次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料 。
钢的分类：（按照冶炼时除氧的方式划分）
1、沸腾钢
炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全 。这种钢液铸锭时，有大量的一氧化碳气 体逸出，钢液呈沸腾状，故称为沸腾钢， 代号为“F”。
沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫 、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但 因其成本低、产量高，故被广泛用于一般 工程。
钢的分类：
各种元素在钢铁中的作用：
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢 中加0.5%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。
各种元素在钢铁中的作用：
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵 重的合金元素。钨与碳形成碳化钨有 很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加 钨，可显著提高工具钢的红硬性和热 强性，常用作切削工具及锻模具材料 使用。
钢的分类：
4、特殊镇静钢 比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢，故称 为特殊镇静钢，代号为“TZ”。 特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要 的结构工程。
钢的分类：根据品质分类为
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、 硫、磷等，其中C、Si、Mn、P、S统称为钢 中五大元素，其余元素统称为合金元素。 1、主要以P、S两个元素的含量来区分： 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 优质钢（P、S均≤0.035%） 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
铁的分类：
5、蠕墨铸铁：石墨形态介于片状和球状石 墨之间。蠕墨铸铁的石墨形态在光学显微 镜下看起来像片状，但不同于灰口铸铁的 是其片较短而厚、头部较圆（形似蠕虫） 。所以可以认为蠕虫状石墨是一种过渡型 石墨。通常蠕墨铸铁是铸造以前加蠕化剂 （镁或稀土）随后凝固而制得的。
各种元素在钢铁中的作用：
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，当含碳 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%。含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。
各种元素在钢铁中的作用：
12、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、氧腐蚀能力。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。
各种元素在钢铁中的作用：
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于 特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
各种元素在钢铁中的作用：
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬 透性和热强性能，在高温时保持足够的强 度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力， 发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能 提高机械性能，还可以抑制合金钢由于淬 火而引起的脆性，在工具钢中可提高红硬 性。
各种元素在钢铁中的作用：
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂， 它能使钢的内部组织致密，细化晶 粒，降低时效敏感性和冷脆性。改 善焊接性能。在1Cr18Ni9奥氏体不 锈钢中加入适当的钛，可避免晶间 腐蚀。
铁的分类：
3、灰口铸铁；灰口铸铁是第一阶段石墨化 过程充分进行而得到的铸铁，全部或大部 分碳以片状石墨形态存在，它包括一般灰 口铸铁（简称灰铸铁）、孕育铸铁、稀土 灰口铸铁等。灰口铸铁其断口的外貌呈浅 灰色，故称为灰口铸铁（灰铁）。此价格 便宜，应用广泛，灰口铸铁占铸铁的总产 量80%以上。
铁的分类：
钢铁中各元素的作用
2014,6
钢和铁的区别：
钢的成分非常复杂，而且性能也是各 不相同。钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的 铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳 量一般不超过1.7%。
铁的含碳量一般大于1.7%，并且由于 碳元素存在的形式不同，性能又有较大的 差别。
我们通常将钢与铁合金称为钢铁。
各种元素在钢铁中的作用：
4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢 中的有害元素，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。
各种元素在钢铁中的作用：
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0.08-0.50%的硫，可 以改善切削加工性，通常称易切削钢。
各种元素在钢铁中的作用：
2、硅(Si)：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧 剂，所以镇静钢中常含有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。
2、镇静钢
炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作为脱氧 剂，脱氧完全。这种钢液铸锭时能平静地 充满锭模并冷却凝固，故称为镇静钢，代 号为“Z”。
镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分 均匀，含硫量较少，性能稳定，故质量好 。适用于预应力混凝土等重要结构工程。
钢的分类：
3、半镇静钢 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，故称 为半镇静钢。代号为“b”。 半镇静钢是质量较好的钢。
各种元素在钢铁中的作用：
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。
各种元素在钢铁中的作用：
7、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、铬元素。
各种元素在钢铁中的作用：
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%以上时就可以称为“锰钢”，较一般 含锰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。但是含锰量增高，减弱了钢的抗腐蚀能力， 降低焊接性能。
各种元素在钢铁中的作用：
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改 善钢的致密性和热轧性能，提高强度 。
17、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。
各种元素在钢铁中的作用：
18、稀土(Re)：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”， 所以习惯上称之为稀土。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。