什麼影響碳鋼抗拉強度

Ⅰ 含碳量對碳鋼的力學性能有何影響

一般碳的含量越高硬度越大，韌性降低。

鋼的含碳量越高，硬度越大。這是因為含碳量越高，碳化物比例越高，材料硬度就越高。當含碳量在某個數值之下時，含碳量越高，但碳化物比例太高了，材料會變得很脆，強度會變得很低。比如45號鋼比20號鋼的強度高，但T12鋼的硬度比45號鋼硬，但強度比45號低。

含碳量少，一般組織由鐵素體和珠光體組成，淬火後多為板條馬氏體；低碳鋼韌性大，硬度低，耐磨性差。含碳量高，組織一般由滲碳體跟珠光體組成，淬火後多為片狀馬氏體；高碳鋼脆性大，硬度高，耐磨性好。

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牌號體現其力學性能，用Q+數字表示：

其中「Q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首，數字表示屈服點數值，例如Q275表示屈服點為275MPa。若牌號後面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同，含s、P的量依次降低，鋼材質量依次提高。若在牌號後面標注字母「F」則為沸騰鋼，標注「b」為半鎮靜鋼，不標注「F，』或「b」者為鎮靜鋼。

通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度，常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用於橋梁、建築等結構和製造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高，強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接，通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。

Ⅱ 碳元素對鋼材的性能有哪些影響

碳是決定鋼的力學性能的最主要因素，隨含碳量的增加，硬度增大，塑性、韌版性下降。當含碳權量<0.77%時，隨含碳量的增加，強度增加，而當含碳量>1.0%以後，強度反而下降。

碳素鋼按其含碳量的不同，可分為三種種類，分別是：低碳鋼——含碳量wc≤0.25%、中碳鋼——含碳量wc0.25%～0.60%、高碳鋼——含碳量wc>0.60%。

鋼的製取都是一項高成本低效率的工作。如今，鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一，是建築業、製造業和人們日常生活中不可或缺的成分。可以說鋼是現代社會的物質基礎。

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為了改善鋼的性能，在冶煉碳素鋼的基礎上，加入一些合金元素而煉成的鋼，如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量，可分為：

1、低合金鋼--合金元素的總含量≤5%。

2、中合金鋼--合金元素的總含量5%～10%。

3、高合金鋼--合金元素的總含量>10%。

根據添加元素的不同，並採取適當的加工工藝，可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。

Ⅲ 鋼材中的化學成分對鋼材性能主要有什麼影響

鋼中除鐵、碳兩種基本元素外，還含有其他的一些元素，它們對鋼的性能和質量有一定的影響。
(1)碳。碳是決定鋼材性能的主要元素。隨著含碳量的增加，鋼的強度、硬度提高，塑性、韌性降低。但當含碳量大於1．o%時，由於鋼材變脆，抗拉強度反而下降。
(2)硅、錳。硅和錳是鋼材中的有益元素。硅和錳是在煉鋼時為了脫氧加入硅鐵和錳鐵而留在鋼中的合金元素。
硅的含量在1%以內，可提高鋼材的強度，對塑性和韌性沒有明顯影響。但含硅量超過1%時，鋼材冷脆性增加，可焊性變差。
錳的含量為0.8%～1%時，可顯著提高鋼的強度和硬度，幾乎不降低塑性及韌性。當其含量大於1%時，在提高強度的同時，塑性及韌性有所下降，可焊性變差。
(3)硫、磷。硫和磷是鋼材中主要的有害元素，煉鋼時由原料帶入。
硫能夠引起熱脆性，熱脆性嚴重降低了鋼的熱加工性和可焊性。硫的存在還使鋼的沖擊韌性、疲勞強度、可焊性及耐蝕性降低。
磷能使鋼材的強度、硬度、耐蝕性提高，但顯著降低鋼材的塑性和韌性，特別是低溫狀態的沖擊韌性下降更為明顯，使鋼材容易脆裂，這種現象稱為冷脆性。冷脆性使鋼材的沖擊韌性以及焊接等性能都下降。
(4)氧、氮。氧和氮是鋼材中的有害元素，它們是在煉鋼過程中進入鋼液的。這些元素的存在降低了鋼材的強度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼材的熱脆性增加，氮還使鋼材的冷脆性及時效敏感性增加。
(5)鋁、鈦、釩、鈮。鋁、鈦、釩、鈮等元素是鋼材中的有益元素，它們均是煉鋼時的強脫氧劑，也是合金鋼中常用的合金元素。適量地加入這些元素，可以改善鋼材的組織，細化晶粒，顯著提高鋼材的強度和改善鋼材的韌性。

Ⅳ 影響鋼材性能的主要化學成分有哪些

如下元素是不同鋼種都有的化學元素。
1、碳（C）：

鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，
當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用於焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過
0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，
碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅。
如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和
抗拉強度，故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。
硅和鉬、鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可製造耐熱鋼。含硅1－4%的
低碳鋼，具有極高的導磁率，用於電器工業做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強
度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%
的鋼有極高的耐磨性，用於挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低
塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%，優質鋼要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在
鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於
0.055%，優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通
常稱易切削鋼。

當然，不同的鋼種還有其他元素對鋼材的性能影響大。如不銹鋼，鎳（Ni),鉻（Cr）對性能影響也很大。

Ⅳ 碳鋼中含碳變化對他的機械性能有什麼影響

含碳量是影響碳鋼機械性能的主要元素之一；一般情況下，含碳量越高，鋼的抗拉強度和硬度越高；塑性越差。反之亦然。

Ⅵ 硅，錳，磷，硫對剛的性能會產生那些影響

碳（C）：

是對鋼的性能影響最大的基本元素。不同的碳含量依據鋼中雜質元素含量和軋後冷卻條件的不同對於鋼的性能影響是不同的，隨著鋼中碳含量的增加，碳鋼在熱軋狀態下的硬度直線上升，塑性和韌性降低。在亞共析范圍內，碳對抗拉強度的影響是，隨著碳含量增加，抗拉強度不斷提高，超過共析范圍後，抗拉強度隨碳含量的增加減緩，最後發展到隨碳含量的增加抗拉強度降低。另外，含碳量增加時碳鋼的耐蝕性降低，同時碳也使碳鋼的焊接性能和冷加工（沖壓、垃拔）性能變壞。
硅（Si）：
硅在碳鋼的含量≤0.50％。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中，含硅量很低，硅是作為脫氧元素加入到鋼中。在鎮靜鋼中硅的含量一般為0.12～0.37％。硅增大了鋼液的流動性，除了形成非金屬夾雜外，硅溶於鐵素體中。隨著硅含量的提高，鋼的抗拉強度提高，屈服點提高，伸長率下降，鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
錳（Mn）：
在碳鋼中，錳是有益元素。錳是作為脫氧除硫的元素加入到鋼中的。對於鎮靜鋼來說，錳可以提高硅和鋁的脫氧效果，可以同硫形成硫化錳，相當程度上降低硫在鋼中的危害。錳對碳鋼的力學性能有良好的影響，它能提高鋼熱軋後的硬度和強度，原因是錳溶入鐵素體中引起固溶強化。因此，精煉過程中要按照技術要求嚴格穩定控制各爐次的錳含量。
磷（P）：
一般來說，磷是鋼中的有害元素。它來源於礦石和生鐵等煉鋼原料。磷能提高鋼的強度，但使塑性和韌性降低，特別是使鋼的脆性轉折溫度急劇上升，即提高鋼的冷脆性（低溫變脆）。由於磷的有害影響，同時考慮到磷有較大的偏析，因而對其含量要嚴格的控制。但是在含碳量比較低的鋼種中，磷的冷脆危害比較小。在這種情況下，可以用磷來提高鋼的強度，如鞍鋼生產的高強度IF鋼就需要加入磷。另外，在適當的情況下，還利用磷的其他一些有益作用，如增加鋼的抗大氣腐蝕能力，如集裝箱用鋼；提高磁性，如電工硅鋼；改善鋼材的易切削加工性，減少熱軋薄板的粘結等。
硫（S）:
一般來說，硫是有害元素，他主要來自於煉鐵、煉鋼時加入的原材料和燃燒產物，二氧化硫。硫最大的為危害是引起鋼在熱加工時開裂，即產生所謂的熱脆。硫能提高鋼材的切削加工性，這是硫的有益作用。
氮（N）：
鋼中的氮來自爐料，同時，在冶煉、澆鑄時鋼液也會從爐氣和大氣中吸收氮。氮引起碳鋼的淬火時效和形變時效，從而對碳鋼的性能發生顯著的影響。由於氮的時效作用，鋼的硬度、強度固然提高，但是塑性和韌性降低，特別是在形變時效的情況下，塑性和韌性的降低比較顯著。因此，對於普通低合金鋼來說，時效現象是有害的，因而氮是有害元素。但對於一些細晶粒鋼以及含釩、鈮鋼，由於氮化物的強化細化晶粒作用，氮成為有益元素。另外，作為合金元素，氮在不銹耐酸鋼中得到應用，此外，氮化處理方法能使機器零件獲得極好的綜合力學性能，從而使零件的使用壽命延長。
氫（H）：
鋼中的氫是由銹蝕含水的爐料或從含有水蒸氣的爐氣中吸收的。氫對鋼的危害是很大的。一是引起氫脆，即在低於鋼材極限應力的作用下，經一定的時間後，在無任何預兆的情況下突然斷裂，往往造成災難性的後果。二是導致鋼材內部產生大量細微裂紋缺陷——白點，在鋼材縱端面上呈光滑的銀白的斑點，在酸洗後的端面上呈較多的發絲狀裂紋，白點使鋼材的延伸率顯著下降，尤其是端面收縮率和沖擊韌性降低得更多，有時可能接近於零值。因此具有白點的鋼是不能用的，這類缺陷主要發生在合金鋼中。
氧（O）及其他非金屬夾雜物：
氧在鋼中的溶解度很低，幾乎全部以氧化物夾雜形式存在於鋼中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，鋼中還存在FeS、MnS、硅酸鹽、氮化物及磷化物等。這些夾雜物破壞了鋼的基體的連續性，在靜載荷和動載荷的情況下往往成為裂紋的起點。這些非金屬夾雜物的各種狀態不同程度的影響到鋼的各種性能，尤其是對於鋼的塑性、韌性、疲勞強度和抗腐蝕性等危害很大。因此，對於非金屬夾雜物應嚴格控制。