钢材中各微量元素的作用
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钢材中各微量元素的作用
钢材中有各种微量的元素,在为了提高钢材的某一方面的物理性能或者化学性能的时候就会提高一些有益微量元素的含量或者减少一些有害微量元素的含量。
有益的微量元素有碳元素、铬元素、锰元素、钼元素、镍元素、硅元素、钨元素和钒元素等,微量的有害元素主要是指磷元素和硫元素。
这些微量元素在钢材中起到了强度、韧性、耐磨性、耐震性、耐腐蚀性等关键作用。
首先碳元素在钢材中的作用是至关重要的。
如果说钢材是建筑行业的骨,那么碳元素就是钢材中的骨。
碳元素主要作用就是加钢材的硬度。
碳的含量越高,钢材的硬度就越高,钢材中碳的含量和钢材钢材的硬度是正比关系。
但是任何事情都是一把双刃剑,在碳的含量越高时,钢材的硬度会越来越高,但是钢材的塑性和韧性却会越来越差,钢材中碳元素的含量和钢材的塑性、韧性成反比。
所以我们要好好利用碳元素,让钢材的硬度提高和塑性和韧性提高之间做出优化曲线,进行选择。
铬元素能提高钢的钢材的淬透性和耐磨性。
淬透性就是指的是提高钢材在淬火和元素渗透的过程,耐磨性指的是钢材在不断反复摩擦过程中不容易损坏。
铬元素还能够改善钢材的抗腐蚀性和抗氧化性,铬元素含量越高的情况下,在热处理或者焊接等加温情况下可能控制氧化皮的产生,而且在钢材遇到酸与碱的情况下,可以缓解酸碱的腐蚀能力。
锰元素能够提高钢的强度,使钢材能够承受扭矩和压力、剪切力。
并且和铬元素一样能够提高钢材的淬透性,在钢材中有一种含锰量很高的合金钢,它具有十分好的耐磨性能和强度、硬度等其他的物理性能。
我们常常把它叫做高锰钢。
钼元素可以明显的提高钢材的淬透性,这一个功能和铬、锰元素的功能一样。
但是钼元素还可能防止钢材的回火脆性,这样使得需要进行回火处理的钢材含钼元素的重要性。
而且钼元素还有一个非常重要的作用就是能够提高钢材的剩磁性和娇顽性能。
钼元素是耐热钢不可或缺的元素。
镍元素也可以钢材的淬透性,还可以增加钢的强度和韧性。
当镍元素的含量显著提高时,钢材的抗腐蚀能力。
它是不锈钢中不可或缺的元素,在304,321、316等不锈钢中都明确了镍元素的含量不能低于多少比例。
硅元素的含量和碳元素相似,能够提高钢材的硬度,但是同时减低了钢材的塑性和韧性。
硅元素是电工用钢中的良好材料,因为硅元素还能够改善钢材的软磁性能。
钨元素能够提高钢材的红硬性和热强性,并且能够提高钢材的耐磨性。
由于钨元素的红硬性和热强性,所以广泛应用用电灯等发光和发热的产品制造。
钒元素不仅能细化钢的晶粒组织和提高钢的强度、韧性和耐磨性,而且当它在高温熔入奥氏体时,还可以增加钢的淬透性。
因此钒元素是飞行材料中不可缺少的重要元素。
而有害元素硫元素和磷元素的含量越高会使得钢材的塑性、韧性下降。
一般
钢材的提炼中对这两种元素都会有严格的控制范围。