1. 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。
2. 隨著鋼材含碳量的提高,鋼材的強度硬度和塑性分別怎麼變化
當鋼中含碳量超過0.9%以後,鋼組織中的二次滲碳體網趨於完整、變粗,鋼的強度這時不但不會增強,反而會迅速降低。
1低碳鋼
通常C%<0.25%,叫低碳鋼,強度較低、塑性和可焊性較好。
2.中碳鋼
C%在0.25~0.60%,叫中碳鋼,有較高的強度,但塑性和可焊性較差。
3.高碳鋼
C%>0.60%,叫高碳鋼。塑性和可焊性很差,但熱處理後會有很高的強度和硬度。
高碳鋼含碳量在0.6%-2%之間,超過2%即為鑄鐵。
3. 鋼材的碳含量增加,哪些性能出現變化
碳是決定鋼材性能的主要元素,因為含碳量的變化直接引起晶體組織的變專化.隨著含碳量的增加,鋼的屬強度和硬度增大,而塑性和韌性降低;當含碳量超過1.0%時,鋼材的強度反而下降.含碳量增大也使鋼的可焊性和耐腐蝕性降低,並增大鋼的冷脆性和時效傾向.
4. 含碳量的多少對鋼的性能有什麼影響
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、韌性下降。當含碳量<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。
(4)鋼材中隨著碳含量的增加鋼材的什麼降低擴展閱讀:
不同含碳量鋼材的性能:
1、碳鋼:碳鋼的含碳量(wc)小於2%,碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建築結構鋼和機器製造結構鋼兩種。一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高,強度也越高,但塑性降低。
2、碳素結構鋼:這類鋼主要保證力學性能,故其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。例如Q235-A·F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼,Q235-c表示屈服點為235MPa的c級鎮靜鋼。
碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理,而在供應狀態下直接使用。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。
5. 碳鋼的塑性和強度都隨著含碳量的增加而降低。對么
不對。隨著鋼中含碳量的增加,塑性、韌性下降,硬度增加。當含碳量小於0.9%時,含碳量增加,鋼的強度增加。而當含碳量大於0.9%時,滲碳體以網狀分布於晶界或以粗大片狀存在,使得強度隨之下降。
6. 碳(C)元素對鋼材性能有什麼影響
碳是僅次於鐵的主要元素,它直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和焊接性能等版。當鋼中含碳量權在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低;但當含碳量在1.0%以上時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度反而下降。隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大於0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。
7. 隨著含碳量的增加鋼中組織與性能如何變化
在一定范圍內,隨著含碳量的增加,鋼的硬度和強度得到提高,但其塑性和韌性降低,鋼的焊擾旅接性能變差。
當鋼的含碳量小於0.
9%時,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的強度、硬度直線上升,而塑性、韌性不斷降低;當鋼中含碳量大於0.
9%時,因網狀滲碳體的存在,不僅使鋼的塑性、韌性進緩派凳一步降低,而且強度也明顯下羨鉛降。為了保證工業上使用的鋼具有足夠的強度,並具有一定的塑性和韌性,鋼中含碳量一般都不超過1.3-1.4%
8. 影響鋼材可焊接性的主要因素是什麼如何影響
化學成分、冶煉軋制狀態,熱處理狀態、組織狀態和力學性能等。其中化學成版分(包括雜質的分布與含量)權是主要的影響因素。
一般情況下碳當量小於0.50%時,碳素結構鋼和低合金結構鋼具有良好的焊接性,隨著碳當量的增加,鋼材的焊接性逐漸變差。壓力容器用碳素結構鋼和低合金結構鋼的碳含量(質量分數)均不大於0.25%。以Q345R (16MnR)為例,其最大碳當量為0.47%,具有較好的焊接性,只有當厚度大於30mm時,才要求焊前預熱至1000℃以上。
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注意事項:
一般針對不同情況應該分別選擇相應長弧或短弧能得到較好的焊接質量和工作效率,如打底焊接時為了能得到較好的熔深應該採用短弧操作,填充焊或蓋面焊接時為了得到較高的效率和熔寬可以適當加大電弧電壓。
施焊時不根據坡口形式、焊接層數、焊接形式、焊條型號等適當調整電弧長度。由於焊接電弧長度使用不當,較難得到高質量的焊縫。
9. 鋼中的碳含量對鋼的物理性質的影響
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,當含碳量
超過0.23%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。
10. 炭對鋼材的影響
碳是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在鋼專材中的主要作用是:屬
1.形成固溶體組織,提高鋼的強度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強度、硬度就越高,但塑性、韌性也會隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強度、硬度也會隨之降低。
因此,含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。