文档介绍：化学元素对钢材的作用 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, 当碳量 % 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 % 。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 - % 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。 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 - % 。在碳素钢中加入 % 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。 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 % ,优质钢要求更低些。 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 % ,优质钢要求小于 % 。在钢中加入 -% 的硫, 可以改善切削加工性, 通常称易切削钢。 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。 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钢。 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火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti) : 钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密, 细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬 18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 10、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。 11 、钨(W) :钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨, 可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。 12 、铌(Nb) :