『壹』 碳鋼中存在哪些雜質元素
碳鋼並不是單純的鐵碳合金，其中或多或少包含一些雜質元素。常存的雜質元素有錳Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中權Mn、Si是有益元素，硫、磷是有害雜質。
① Mn大部分溶解於鐵素體F中，一部分溶解於滲碳體Fe3C中，使金屬材料強化。Mn與S化合成MnS，能減輕S的有害作用。
② Si溶解於鐵素體F中，使金屬材料強化。有一部分Si溶解於硅酸鹽夾雜中。當硅含量不多，在碳鋼中僅作為少量雜質存在，它對鋼的性能影響並不顯著。
③ S不溶於鐵，而以FeS形式存在。由於FeS存在，鋼在高溫下變得極脆，稱為熱脆。
④ P溶於鋼鐵的鐵素體中，雖然可使鐵素體的強度、硬度有所提高，但卻使室溫下鋼的塑性、韌性急劇降低，使鋼變脆，這種現象稱為冷脆。磷的存在還使鋼的焊接性能變壞。
『貳』 碳鋼中的雜質元素硫易造成鋼的
碳鋼中的雜質元素硫易造成鋼的脆性增加。
詳細解釋如下：
在碳鋼中，硫作為一種雜質元素存在，它主要來源於鐵礦石和燃料中的硫化合物。硫在鋼中的存在形式多種多樣，但大部分以固態夾雜物的形式存在，這些夾雜物會導致鋼的連續性和均勻性受到破壞。當鋼中的硫含量較高時，會顯著影響鋼的機械性能。
硫對碳鋼性能的具體影響如下：
1. 硫的脆化作用
硫是導致鋼脆化的主要元素之一。當鋼中的硫含量增加時，鋼的韌性會顯著下降，而脆性則會增加。這是因為硫與鐵形成的化合物在鋼中起到了脆化劑的作用，導致鋼材在受到外力作用時更容易發生脆性斷裂。
2. 硫對熱加工的影響
在熱加工過程中，硫會加劇鋼的晶界脆化，這會嚴重影響鋼材的熱加工性能。高硫的鋼在熱鍛壓、熱軋等工藝中更容易出現裂紋和斷裂。
3. 硫對耐磨性的影響
此外，硫還會降低鋼的耐磨性。由於硫的加入會導致鋼材的硬度降低，從而使其在使用過程中更容易磨損。這對於需要承受摩擦和磨損的零件來說是一個重要的問題。
綜上所述，碳鋼中的雜質元素硫會對鋼的性能產生顯著的不利影響，特別是在機械性能、熱加工性能和耐磨性方面。因此，在鋼鐵生產過程中，對硫含量的控制是非常重要的，以確保鋼材的質量和性能。通過合理的冶煉工藝和添加劑的使用，可以有效地降低鋼中的硫含量，從而提高鋼材的質量和使用壽命。
『叄』 雜質元素硅硫磷對碳鋼有什麼影響
1. 碳鋼中的硅、硫、磷等雜質元素對鋼材的性能有著顯著的影響。
2. 錳通常作為有益元素存在，能夠在煉鋼過程中幫助脫氧，減少鋼的脆性，並減輕硫的有害作用。然而，當錳含量較低時，對鋼的性能影響不大。
3. 硅也是煉鋼過程中的有益元素，能夠提高鋼的強度和硬度。但是，作為雜質時，其含量通常較低，對鋼的性能影響有限。
4. 硫是有害元素，可導致鋼在高溫下發生熱脆。通過加入錳來形成高熔點的MnS，可以避免熱脆現象。因此，硫的含量需要嚴格控制在0.03%-0.05%以下。
5. 磷同樣是有害元素，會降低鋼的塑性和韌性，導致冷脆現象，尤其在低溫下更為嚴重。磷的含量也需嚴格控制在0.035%-0.045%以下。
6. 盡管硫和磷對鋼材的塑性和韌性有負面影響，但在含量較多時，可以改善鋼的切削加工性，減少切削過程中的斷裂和磨損。
『肆』 碳鋼中常存雜質有哪些對鋼的力學性能有何影響
鋼在其冶煉生產過程中，因其原料帶入或產生但又不可能完全除盡的少量硅、錳、硫、磷等常存雜質元素的存在，會影響到鋼的性能。1硅鋼中的硅來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑硅鐵。硅的脫氧能力比錳強，能清除FeO等有害雜物對鋼的不良影響。硅還能溶入鐵素體，提高鋼的強度和硬度，但同時顯著地降低鋼的塑性和韌性；另外硅與氧容易生成脆性夾雜物SiO2，也對鋼的性能不利，因此鋼的硅作為雜質元素存在時，其質量分數通常控制在小於0.40％，此時是有益元素。2錳鋼中的錳來源於煉鋼時的生鐵和脫氧劑錳鐵。錳能脫氧，去除FeO，改善鋼的品質，降低鋼的脆性。它還能清除鋼中硫的有害作用，與硫化合成MnS，改善了鋼的熱加工性能。此外錳大部分溶入鐵素體，固溶強化鐵素體，提高了鋼的強度和硬度，故是有益元素。錳作為雜質元素存在時在碳鋼中質量分數一般小於0.8％，對碳鋼性能的影響不顯著，適當提高到0.90％～1.20％時，可起到一定的強化作用。3硫鋼中的硫來源於煉鋼時的生鐵和燃料。硫不溶於鐵、而與鐵生成熔點為1190℃左右的FeS，且FeS常與Fe一起形成低熔點(約989℃)的共晶體，分布在奧氏體晶界上；當鋼進行熱加工時(如在900～1200℃鍛造或軋制、焊接等)，共晶體將熔化，使鋼的強度、尤其是韌性大大下降而產生脆性開裂，這種現象稱為熱脆。因此，必須嚴格控制鋼中的硫質量分數。熱脆的減輕或防止措施有二：其一是採用精煉方法降低鋼中的硫質量分數，但此舉會增加鋼的生產成本；其二是通過適當增加鋼中的錳質量分數，使S與Mn優先生成高熔點(約1620℃)的MnS，從而避免熱脆，這是降低硫的有害作用的主要手段。4磷鋼中的磷來源於煉鋼時的生鐵。磷主要溶於鐵素體中，它雖然有明顯的提高強度、硬度的作用，但也劇烈地降低了鋼的塑性、韌性、尤其是低溫韌性，並使冷脆轉化溫度升高；此外，過多的磷也會生成極脆的Fe3P化合物，且易偏析於晶界上而增加脆性，這種現象稱為冷脆。因此，必須嚴格控制鋼中磷質量分數。</SPAN>
『伍』 簡述碳鋼中雜質對鋼性能的影響
常存雜質元素對碳鋼鋼材性能的影響
普通碳素鋼除含碳以外，還含有少量錳(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氫（H）等元素。這些元素並非為改善鋼材質量有意加入的，而是由礦石及冶煉過程中帶入的，故稱為雜質元素。這些雜質對鋼性能是有一定影響，為了保證鋼材的質量，在國家標准中對各類鋼的化學成分都作了嚴格的規定。
l.硫
硫來源於煉鋼的礦石與燃料焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態存在於鋼中，FeS和 Fe形成低熔點(985℃)化合物。而鋼材的熱加工溫度一般在1150～1200℃以上，所以當鋼材熱加工時，由於 FeS化合物的過早熔化而導致工件開裂，這種現象稱為「熱脆」。含硫量愈高，熱脆現象愈嚴重，故必須對鋼中含硫量進行控制。高級優質鋼：S＜0.02%～0.03%；優質鋼：S＜0.03%～0.045%；普通鋼：S＜0.055%～0.7%以下。
2.磷
磷是由礦石帶入鋼中的，一般說磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強度、硬度增高，但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時，它使鋼材顯著變脆，這種現象稱"冷脆"。 冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞，含磷愈高，冷脆性愈大，故鋼中對含磷量控制較嚴。高級優質鋼： P＜0.025%；優質鋼： P＜0.04%；普通鋼： P＜0.085%。
3.錳
錳是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。由於錳可以與硫形成高熔點(1600℃)的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能夠與鋼中的FeO成為MnO進入爐渣，從而改善鋼的品質，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認為，鋼中含錳量在0.5%～0.8%以下時，把錳看成是常存雜質。技術條件中規定，優質碳素結構鋼中，正常含錳量是0.5%～0.8%；而較高含錳量的結構鋼中，其量可達0.7%～1.2%。
4.硅
硅也是煉鋼時作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，因此硅是一種有益的元素。硅在鋼中溶於鐵素體內使鋼的強度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮靜鋼中的含硅量通常在0.1%～0.37%，沸騰鋼中只含有0.03%～0.07%。由於鋼中硅含量一般不超過0.5%，對鋼性能影響不大。
5.氧
氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過程中自然進入鋼中的，盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進行脫氧，但不可能除盡。氧在鋼中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夾雜形式，使鋼的強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴重影響。
6.氮
鐵素體溶解氮的能力很低。當鋼中溶有過飽和的氮，在放置較長一段時間後或隨後在200～300℃加熱就會發生氮以氮化物形式的析出，並使鋼的硬度、強度提高，塑性下降，發生時效。鋼液中加入Al、Ti或V進行固氮處理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除時效傾向。
7.氫
鋼中溶有氫會引起鋼的氫脆、白點等缺陷。白點常在軋制的厚板、大鍛件中發現，在縱斷面中可看到圓形或橢圓形的白色斑點；在橫斷面上則是細長的發絲狀裂紋。鍛件中有了白點，使用時會發生突然斷裂，造成不測事故。因此，化工容器用鋼，不允許有白點存在。 氫產生白點冷裂的主要原因是因為高溫奧氏體冷至較低溫時，氫在鋼中的溶解度急劇降低。當冷卻較快時，氫原子來不及擴散到鋼的表面而逸出，就在鋼中的一些缺陷處由原子狀態的氫變成分子狀態的氫。氫分子在不能擴散的條件下在局部地區產生很大壓力，這壓力超過了鋼的強度極限而在該處形成裂紋，即白點。
『陸』 鋼中的夾雜物對鋼的機械性能和鑄造性能各有什麼影響
常見元素主要有C、Si、Mn、P、S、N、H、O及其他非金屬夾雜物。
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。
『柒』 碳鋼中常存雜質有哪些對鋼的力學性能有何影響
簡單的說主要是硫磷的含量！影響鋼材的沖擊韌性！由於韌性是強度與塑性的一個終和體現，所以對鋼材的實際應用起決定性作用！
『捌』 碳素鋼中的雜質有什麼影響
碳素鋼中的雜質影響：
1、Mn的影響
鋼中常在雜質有：Si、Mn、S、P和氧、氫、氮等氣體。
Mn是煉鋼時用錳鐵給鋼液脫氧後而殘余在鋼中的元素。
錳有較強的脫氧能力，錳大部分溶於F，使鋼強化，錳對鋼有益。
錳能降低S對鋼的危害。
一般碳素鋼中把錳控制在0.25%~0.8%范圍內。
2、Si的影響
Si主要來自原料生鐵和硅鐵脫氧劑。
Si比錳脫氧能力強，硅溶於F，提高鋼的強度和硬度，但會使塑性和韌性降低。
硅促進Fe3C分解成石墨，若鋼中出現石墨會使鋼的韌性嚴重下降，產生所謂的「黑脆」。
硅在碳素鋼中一般控制在0.17~0.37%范圍內。
3、S的影響
S可使鋼的「熱脆」性增加。（S不溶於α-Fe，而以化合物FeS的形式存在，其熔點為1190℃，而FeS又能於Fe形成共晶體分布於晶界上，其熔點僅為985℃。）。
S對鋼的焊接性能也有不良影響，容易導致焊縫熱裂。所以，S在鋼中是有害雜質，其含量一般要求不大於0.05%。但是，S能改善鋼材的切削性能。
4、P的影響
P會引起鋼的「冷脆」。（P在鋼中全部溶於α-Fe中，使鋼的強度和硬度增高，同時，塑性和韌性顯著降低。當鋼中含P量達0.3%時，鋼完全變脆，這種脆性現象在低溫時更為嚴重。）。
P還降低鋼的焊接性能。所以，P在鋼中是有害雜質，其含量一般要求不大於0.045%。但是，P能改善鋼材的切削性能和耐腐蝕性能。
5、氣體的影響
氧會降低鋼的力學性能，尤其是疲勞強度。對鋼無益，越少越好。
N會以氮化物的形式析出，增加鋼的強度和硬度，但會降低鋼的塑性和韌性，使鋼變脆。
H會使鋼的脆性顯著增加，稱為「氫脆」。
H會使鋼中產生裂紋，稱為「白點」。