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化学元素对钢材的作用

【提要形貌】 钢材的主要化学元素：碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)、钒(V)、钨(W)、铌(Nb)、钴(Co)、铜(Cu)、铝(Al)、硼(B)、氮(N)、稀土(Xt)。

钢材的主要化学元素：碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)、钒(V)、钨(W)、铌(Nb)、钴(Co)、铜(Cu)、铝(Al)、硼(B)、氮(N)、稀土(Xt)。

化学元素对钢的性能的影响
1 、碳(C)：钢中含碳量增添，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和攻击性降低， 当碳量0.23%凌驾时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢， 含碳量一样平常不凌驾0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气侵蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；别的，碳能增添钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si)：在炼钢历程中加硅作为还原剂和脱氧剂，以是镇静钢含有 0.15－0.30% 的硅。若是钢中含硅量凌驾 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，故普遍用于作弹簧钢。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、铬等团结，有提高抗侵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。硅量增添，会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn)：在炼钢历程中，锰是优异的脱氧剂和脱硫剂，一样平常钢中含锰 0.30－
0.50%。在碳素钢中加入 0.70%以上时就算“锰钢”，较一样平常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，削弱钢的抗侵蚀能力，降低焊接性能。
4、磷(P)：在一样平常情形下，磷是钢中有害元素，增添钢的冷脆性，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。
5、硫(S)：硫在通常情形下也是有害元素。使钢爆发热脆性，降低钢的延展性和韧性，在铸造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也倒运，降低耐侵蚀性。以是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 0.08-0.20%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侵蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的主要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又坚持优异的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐侵蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应只管接纳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，在高温时坚持足够的强度和抗蠕变能力(恒久在高温下受到应力，爆发变形，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，可阻止晶间侵蚀。
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侵蚀能力。
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)：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。在通俗低合金钢中加铌，可提高抗大气侵蚀及高温下抗氢、氮、氨侵蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可避免晶间侵蚀征象。
13、钴(Co)：钴是有数的珍贵金属， 多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性子料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特殊是大气侵蚀性能。弱点是在热加工时容易爆发热脆，铜含量凌驾 0.5%塑性显著降低。当铜含量小于 0.50%对焊接性无影响。
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，提高攻击韧性，如作深冲薄板的 08Al 钢。铝还具有抗氧化性和抗侵蚀性能，铝与铬、硅适用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温侵蚀的能力。铝的弱点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
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，增添时效敏感性。
18、稀土(Xt)：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，但他们的氧化物很像“土”，以是习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、漫衍和性子，从而改善了钢的种种性能，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。

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