㈠ 請問使鋼材所有性能都下降的元素是什麼
鋼材的質量及性能是根據需要而確定的,不同的需要,要有不同的元素含量。
(1)碳:含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差。
(2)硫:是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時,容易脆裂,通常叫作熱脆性。
(3)磷:能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作冷脆性.在優質鋼中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的。
(4)錳:能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,並能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
(5)硅:它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能。
(6)鎢:能提高鋼的紅硬性和熱強性,並能提高鋼的耐磨性。
(7)鉻:能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。
(8)釩:能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當它在碳化物形態存在時,就會降低它的淬透性。
(9)鉬:可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力。
(10)鈦:能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象。
(11)鎳:能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力。
(12)硼:當鋼中含有微量的(0.001-0.005%)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高。
(13)鋁:能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強度等。
(14)銅:它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時更為明顯。
㈡ 2鉻13鋼材里的硅硫磷過高怎麼辦硅高怎麼降低
2鉻13鋼材中磷硫的含量是雜質有害元素,因此應該降低。
硫元素使鋼產生熱脆現象,降低鋼的機械性能,對鋼的耐腐蝕性和可焊性不利。會產生下面的壞處:
1,降低鋼材的熱塑性,產生熱脆現象。
2,降低鋼的橫向力學性能。
3,降低鋼的焊接性能。容易產生氣孔。
4,降低鋼與合金的電磁性能,使電磁性能惡化。
鋼中磷的主要危害是(降低鋼材的塑性和韌性以及可焊性),在鋼條焊接的時候,磷的主要危害是使焊縫產生冷脆現象,隨著磷含量的增 加,將造成焊縫金屬的韌性、特別是低,溫沖擊韌性下降。
1、硅能溶於鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度。但含硅超過3%時,將顯著降低鋼的塑性和韌性。
2、硅能提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強度和疲勞比(σ-1/σb)等。
3、含硅的鋼在氧化氣氛中加熱時,表面將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。
4、硅能促使鑄鋼中的柱狀晶成長,降低塑性。硅鋼若加熱或冷卻較快,由於熱導率低,鋼的內部和外部溫差較大,因而易裂。
低溫去磷易造成還原期回磷較嚴重的缺陷;在1440~1460℃下,氧化期能去多硫30~50%,還原期操作著重加強還原及排渣換渣工作。去磷操作認為有一定的合理溫度范圍,這個范圍可根據熔池的活躍程度來判斷。去硫操作認為在氧化期去硫取決於ηs值的大小,在氧化期爐渣鹼度比(FeO)含量重要,而在還原期中降低(FeO)含量比較重要,但總的是由該反應平衡式所決定。
㈢ 為了保證焊縫質量,需要什麼措施
焊接從母材和焊條熔化到熔池的形成、停留、結晶,其過程發生了許多的冶金化學反應,這樣就影響了焊縫的化學成分、組織、力學性能(強度、硬度、韌性和疲勞極限) 、物理和化學性能,因此,焊縫的質量好壞關繫到焊件的質量好壞,會影響到焊件的使用性能。所以我們應該對如何提高焊縫的質量進行分析。
一、熔焊冶金機理
1. 氧化
熔池的體積很小,受電弧加熱升溫很快,溫度可達2000 ℃或更高。在高溫下氧氣發生分解,成為氧原子,這樣,其化學性質非常活潑,容易與金屬和碳發生氧化反應,形成大量的金屬氧化物和非金屬氧化物,反應方程式如下:
Fe + O = FeO Mn + O = MnO
Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3
C + O = CO
這樣,Fe 、Mn、Si 、C 等元素大量燒損,使焊縫金屬含氧量增加,焊縫力學性能大大下降(如低溫沖擊韌性明顯下降,引起冷脆,使得焊件在低溫條件下的安全性降低) 。當焊縫凝固冷卻後,FeO 轉變為Fe3O4 ,它使焊縫金屬的屈服極限、沖擊韌度、疲勞極限。SiO2 、MnO 如果沒有充足的時間上浮,則成為夾雜物。CO如果沒有析出,則成為焊縫中氣孔。這些夾雜物和氣孔都會降低焊縫的性能。焊接高碳鋼和鑄鐵時容易發生CO 氣孔;焊接灰口鑄鐵時,由於碳、硅的燒損,冷卻快,焊縫會成為硬脆的白口組織。
2. 熔池吸氣
(1) 吸氮。由於受到高溫的影響,氮氣也要發生分解,形成氮原子,溶於液態金屬中,在冷卻過程中要發生相變(奧氏體轉變為鐵素體) ,氮在固溶體中的溶解度發生突降,最後以Fe4N 析出,由於Fe4N 呈片狀夾雜物,雖然使得焊縫金屬的硬度增高,但塑性下降。
(2) 吸氫。焊接接頭表面附著的油、鐵銹所含水分、焊條葯皮中配用的有機物等,經高溫分解產生氫,氫以原子的形式被液態金屬所吸收。當溫度降低時,過飽和的氫將從液態金屬中析出,成為氣孔。當焊縫凝固至室溫時,過飽和氫原子擴散到微孔中結合成氫
分子。在微孔中氫的壓力逐漸增大,使焊縫產生裂紋。高碳鋼和合金鋼容易產生氫裂。
3. 焊接應力
由於焊縫不能自由收縮而引起焊接應力,焊接應力可以引起變形,降低結構的承載能力,引發焊接裂紋,甚至造成結構脆斷。
二、提高焊縫質量措施
為了保證焊接質量,在焊接過程中,通常採取下列措施:
1.脫氧及摻合金。為了補償燒損的合金,提高焊縫的力學性能和物理化學性能,在焊條葯皮中加入錳鐵合金等進行脫氧、脫硫、脫磷、去氫、滲合金等,從而保證焊縫的性能。
Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe
MnO + FeS = MnS + FeO CaO + FeS = CaS + FeO
2Fe3P + 5FeO = P2O5 + 11Fe
生成的MnS、CaS、硅酸鹽MnO. SiO2 和穩定的復合物(CaO) 3&8226;P2O5 不溶於金屬,進入焊渣,最終被清理掉。
2. 焊前進行清理。對坡口以及焊縫兩側的油、銹及其它雜物進行清理;對焊條、焊劑進行烘乾,可降低吸氫現象。
3. 合理的焊接順序和焊接方向。先焊收縮量大的焊縫,以保證焊縫能夠自由收縮;拼板時,先焊錯開的短焊縫,後焊通直的長焊縫。另外,焊前預熱、焊後錘擊焊縫金屬,使之延伸,可以減少焊接應力。
4. 形成保護氣氛( 如CO2 、氬氣等) ,限制空氣侵入。
5. 控制電弧長度。因為電弧越長, 侵入的氧越多。
61. 對於重要的焊接結構,若焊接接頭的組織和性能不能滿足要求時,可採取焊後熱處理(退火、回火、淬火) 改善焊接接頭的組織和性能,同時也可以消除或減少焊接應力。
通過以上措施,可以提高焊縫的質量,同時也使得焊件的質量得到保證。
首先要確定母材的焊接方式,其次是看出現焊接不良的幾率,如果普通422不可以,那就選用別的焊條,以及預熱,用氣焊槍就可以局部預熱,並可進行焊後熱處理進行應力消除,振動時效和超聲沖擊處理效果也不錯,尤其超聲沖擊,應力消除率可大100%,就是投入大點,估計要15W左右吧!!!
㈣ C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在鋼中的作用和熱處理時的影響
1、碳(C):鋼中碳含量增加,屈服點和抗拉強度增加,但塑性和抗沖擊性下降。當碳含量超過0.23%時,鋼的可焊性劣化,因此用於焊接。對於低合金結構鋼,碳含量通常不超過0.20%。
高碳含量也降低了鋼的耐大氣腐蝕性。露天堆場的高碳鋼容易腐蝕;此外,碳可以增加鋼的冷脆性和年齡敏感性。典型的例子是低碳鋼,高碳鋼和高碳鋼的機械性能的變化。
2、錳(Mn):錳是一種良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼一般含有一定量的錳,可以消除或減少由硫引起的鋼的熱脆性,從而提高鋼的熱加工性。
錳和鐵形成固溶體,增加鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度;同時,它是一種碳化物形成元素,並進入滲碳體中以取代一部分鐵原子。鋼中的錳是由於降低了臨界轉變溫度。起到提煉珠光體的作用。
它還間接地起到提高珠光體鋼強度的作用;錳穩定奧氏體結構的能力僅次於鎳,並且還強烈地提高了鋼的淬透性。含量不大於2%的錳已與其它元素組合使用以形成多種合金鋼。
3、硅(Si):硅可以溶解在鐵素體和奧氏體中,提高鋼的硬度和強度,其作用僅次於磷,強於錳,鎳,鉻,鎢,鉬和釩。
然而,當硅含量超過3%時,鋼的可塑性和韌性將顯著降低。硅可以提高鋼的彈性極限,屈服強度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強度和疲勞比(σ-1 /σb)。這就是硅或硅錳鋼可用作彈簧鋼的原因。
硅可以降低鋼的密度,導熱性和導電性。它可以促進鐵素體晶粒的粗化。降低矯頑力。它具有降低晶體各向異性,使磁化容易,並且磁阻減小的趨勢。它可用於生產電工鋼,因此硅鋼片的磁滯損耗低,硅可以提高鐵氧體的磁導率,使硅鋼片在較弱的磁場下具有較高的磁感應強度領域。然而,在強磁場下,硅降低了鋼的磁感應強度。硅具有很強的脫氧力,可以降低鐵的磁老化效應。
4、硫(S):增加硫和錳的含量可以提高鋼的切削性能。硫作為易切削鋼中的有益元素添加。
硫在鋼中嚴重分離,會降低鋼的質量。在高溫下,降低鋼的延展性是一種有害元素,以熔點較低的FeS形式存在;僅FeS的熔點僅為1190℃,鋼中鐵與共晶的共晶溫度較低,僅為988℃,當鋼凝固時,硫化鐵在初級晶界處集中。當鋼在1100-1200℃下軋制時,晶界上的FeS將熔化,大大削弱了晶粒之間的結合力,導致鋼的熱脆性。
5、磷(P):磷在鋼中具有強固溶強化和冷加工硬化效果。作為添加到低合金結構鋼中的合金元素,它可以提高鋼的強度和耐大氣腐蝕性,但降低其冷沖壓性能。
磷與硫和錳的結合可以提高鋼的切削性能,提高加工零件的表面質量,用於易切削鋼,因此易切削鋼的磷含量也很高。
磷可溶於鐵素體。雖然它可以提高鋼的強度和硬度,但最大的危害是嚴重的偏析,增加回火脆性,並顯著降低鋼的塑性和韌性,這使得鋼在冷加工過程中易於變脆。脆弱現象。磷對可焊性也有不利影響。磷是一種有害元素,應嚴格控制。一般含量不超過0.030%-0.040%。
6、鉻(Cr):鉻可以提高鋼的淬透性並具有二次硬化效果。
它可以提高高碳鋼的硬度和耐磨性,而不會使鋼脆;當含量超過12%時。該鋼具有良好的高溫抗氧化性和抗氧化介質腐蝕性。它還提高了鋼的熱強度,鋼是不銹耐酸鋼和耐熱鋼的主要合金元素。
7、鉬(Mo):鉬提高鋼的淬透性和熱強度。在某些介質中防止回火脆性,提高剩磁和矯頑力以及耐腐蝕性。在淬火和回火鋼中,鉬可以加深和硬化較大截面的部分,提高鋼的回火抗力或回火穩定性,使零件在較高溫度下回火,從而更有效地(或減少)殘余應力,提高塑性。
㈤ 為什麼埋弧焊不能焊接大多數有色金屬
1 埋弧焊的線能量很大 一般的有色金屬易於氧化 不能焊接
2 焊接過程主要就是熔池版的形成權 要求焊件的傳熱率低 因為傳熱率高了的話 很難形成熔池 就談不上焊接了
3 用埋弧焊的焊絲焊接有色金屬 要用與母材的金屬成分相當的焊絲 但是其成本高不說 而且成型也不好 不利於控制 國內的冶金水平打不到要求
4 此外 在有色金屬的焊接過程中一般是薄板焊接 用不到埋弧焊 現階段 銅合金的焊接一般是使用電阻焊 鋁合金一般是摩擦焊 或氬弧焊 不銹鋼主要是氬弧焊
㈥ 哈氏合金的力學性能
一:牌號:HastelloyB
二:化學成分:C(%):0.1 Si(%):0.7 Mn(%):0.8 Cr(%):0.6 Ni(%):餘量Mo(%):28 Co(%):1 Fe(%):5.5 其他(%):V 0.30
三:應用范圍應用領域:
合金能源製造和污染控制領域中有著廣泛的應用,尤其是在硫酸、鹽酸、磷酸、醋酸等工業中。
核能工業,化工、石油工業 ,容器換熱器、板式冷卻器,乙酸和酸性產品的反應器,高溫結構件。
四:物理性能:密度g/cm3(9024) 熔點℃(1330~1380)彈性模量GPa(180~220)電阻率μΩ•m (137)硬度(-Brinell) 100-230熱膨脹系數(20-100℃)(K-1) 10.3X10-6
五:概況:鎳鉬合金Hastelloy B的碳、硅含量極低,降低了焊接熱影響區碳和其它雜質相的析出,因此其焊縫也具有足夠的抗腐蝕性。合金Hastelloy B-2在還原性介質中具有很好的抗腐蝕性,如各種溫度和濃度的鹽酸溶液。在中等濃度的硫酸溶液(或者含有一定量的氯離子)中也具有很好的抗腐蝕性。同時也能用於醋酸和磷酸環境。合金材料只有在適宜的金相狀態和純凈的晶體結構時才能具有好的耐腐蝕性。核能工業,化工、石油工業 ,容器換熱器、板式冷卻器,乙酸和酸性產品的反應器,高溫結構件。
㈦ 焊絲中加什麼元素保證焊縫的韌性
焊絲中加入Si、Mn、AI、Ti、V等合金元素能夠保證焊縫的韌性。
硅是焊絲中最常用的脫氧元素,它可以防止鐵與氧化合,並可在熔池中還原FeO。但是單獨用硅脫氧,生成的SiO2熔點高(約1710℃),且生成物的顆粒小,難以從熔池中浮出,易造成焊縫金屬夾渣。
錳的作用與硅相似,但脫氧能力比硅稍差一些。單獨用錳脫氧,生成的MnO密度較大(15.11g/cm3),也不易從溶池中浮出。在焊絲中含錳,除了脫氧作用外,還能和硫化合生成了硫化錳(MnS),並被除去(脫硫),故可降低由硫引起的熱裂紋的傾向。 錳也是鋼材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它對焊縫金屬的韌性有很大影響。 當Mn含量<0.05%時焊縫金屬的韌性很高; 當Mn含量>3%後又很脆; 當Mn含量=0.6~1.8%時,焊縫金屬有較高的強度和韌性。
鋁是強烈的脫氧元素之一,故用鋁作脫氧劑,不僅可少產生FeO,且易於使FeO還原,有效地抑制在熔池中產生的CO氣體的化學反應,提高抗CO氣孔的能力。另外,鋁還能和氮化合而起固氮作用,故也能減少氮氣孔。但是用鋁脫氧,生成的AI2O3熔點很高(約2050℃),以固態存在熔池中,容易引起焊縫夾渣。同時,含鋁的焊絲容易引起飛濺,鋁的含量過高還會降低焊縫金屬抗熱裂能力,因而焊絲中含鋁量必須嚴格控制,不宜過多。若在焊絲中含鋁量控制適當,則在焊縫金屬的硬度、屈服點、抗拉強度均稍有提高。
鈦也是一種強烈的脫氧元素,且也能和氮化合成TiN而起固氮作用,提高焊縫金屬抗氮氣孔的能力。若Ti和B(硼)在焊縫組織中含量適當,可以使焊縫組織得到細化。
釩可提高鋼的強度,細化晶粒,降低晶粒長大傾向,提高淬硬性。釩是較強烈的碳化物形成元素,所形成的碳化物在650℃以下都是穩定的。有時效硬化作用。釩的碳化物具有高溫穩定性,因而能提高鋼的高溫硬度。釩能夠改變碳化物在鋼中的分布狀況,但是釩容易生成難熔的氧化物,增加了氣焊和氣割的困難。一般焊縫中含釩量在0.11%左右時,可以起到固氮作用,變不利為有利。