① 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。
② 鋼中五大元素
五大元素:硅、錳、碳、磷、硫
五大雜質元素:氧、氮、磷、硫、氫
③ 冶金過程中產生哪些雜質
實際使用的鋼中,除了含有鐵、碳與合金元素外,在冶煉過程中,不可避免地要帶入一些雜質(如錳、硅、硫、磷、非金屬類雜質以及某些氣體,如氮、氫、氧等)。這些雜質對鋼的質量有很大的影響。常存雜質對鋼性能的影響|鋼鐵檢測設備|金屬材料檢測設備
1.錳 錳在鋼中作為雜質存在時,一般均小於0.8%。它來自作為煉鋼原料的生鐵及脫氧劑錳鐵。錳有很好的脫氧能力,還能與硫形成MnS,以消除硫的有害作用。這些反應產物大部分進入爐渣而被除去,小部分殘留於鋼中成為非金屬夾雜物。此外,在室溫下錳能溶於鐵素體,對鋼有一定強化作用。錳也能溶於滲碳體中,形成合金滲碳體。但錳作為少量雜質存在時,它對鋼的性能影響不顯著。
2.硅 硅在鋼中作為雜質存在時,一般均小於0.4%,它也來自生鐵與脫氧劑。在室溫下硅能溶於鐵素體,對鋼有一定的強化作用。但硅作為少量雜質存在時,它對鋼的性能影響也不顯著。常存雜質對鋼性能的影響|鋼鐵檢測設備|金屬材料檢測設備
3.硫 硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下,硫在鐵中的溶解度極小,而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差,使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是,FeS與Fe可形成低熔點(985℃)的共晶體,分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時,晶界上的共晶體已溶化,晶粒間結合被破壞,使鋼材在加工過程中沿晶界開裂,這種現象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用,必須增加鋼中含錳量。錳與硫優先形成高熔點(1620℃)的硫化錳,並呈粒狀分布在晶粒內,它在高溫下具有一定塑造性,從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物,會降低鋼的機械性能,並在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此,通常情況下,硫是有害的雜質。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼,可形成較多的MnS,在切削加工中,MnS能起斷屑作用,可改善鋼的切削加工性,這是硫有利的一面。常存雜質對鋼性能的影響|鋼鐵檢測設備|金屬材料檢測設備
1.磷 磷由生鐵帶入鋼中,在一般情況下,鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用,使鋼的強度、硬度增加,但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為冷脆。一般希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度,以免發生冷脆。而磷在結晶過程中,由於容易產生晶內偏析,使局部地區含磷量偏高,導致冷脆轉變溫度升高,從而發生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性,此外,磷的偏析還使鋼材在熱軋後形成帶狀組織。因此,通常情況下,磷也是有害的雜質。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時,由於脆性較大,在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的。常存雜質對鋼性能的影響|鋼鐵檢測設備|金屬材料檢測設備
2.非金屬夾雜物 在煉鋼過程中,少量爐渣、耐火材料及冶煉中反應產物可能進入鋼液,形成非金屬夾雜物。例如氧化物、硫化物、硅酸鹽、氮化物等。它們都會降低鋼的機械性能,特別是降低塑性、韌性及疲勞極限。嚴重時,還會使鋼在熱加工與熱處理時產生裂紋或使用時突然脆斷。非金屬夾雜物也促使鋼形成熱加工纖維組織與帶狀組織,使材料具有各向異性。嚴重時,橫向塑性僅為縱向的一半,並使沖擊韌性大為降低。因此,對重要用途的鋼(如滾動軸承鋼、彈簧鋼等)要檢查非金屬夾雜物的數量、形狀、大小與分布情況。此外,鋼在整個冶煉過程中,都與空氣接觸,因而鋼液中總會吸收一些氣體,如氮、氧、氫等。它們對鋼的質量也會產生不良影響。
④ 鋼中常存元素有哪些對鋼的性能有何影響
通常說鋼中的雜質元素一般是指硅、錳、硫、磷。 碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷,它們對碳鋼的性能都有一定的影響。 一錳的影響 錳是煉鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳的脫氧能力較好,能清除鋼中的FeO,降低鋼的脆性;錳還能與硫形成MnS,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。但是,作為雜質存在時,其含量(Wmn)一般不小於0.8%,對鋼的性能影響不大。 二硅的影響 硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的。硅的脫氧能力比錳強,在室溫下硅能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度。因此,硅也是有益元素。但作為雜質存在時,其含量(Wsi)一般小於0.4%,對鋼的性能影響不大。 三硫的影響 硫是煉鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。硫在鋼中與鐵形成化合物FeS,FeS與鐵則形成低熔點(985°C)的共晶體分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°C進行鍛壓加工時,晶界上的共晶體已熔化,造成鋼在鍛壓過程中開裂,這種現象稱為「熱脆」。鋼中加入錳,可以形成高熔點(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒狀分布在晶粒內,且在高溫下有一定的塑性,從而避免熱脆。因此,硫是有害元素,其含量(Ws)一般應嚴格控制在0.03%-0.05%以下。 四磷的影響 磷是煉鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體,產生強烈的固溶強化,,使鋼的強度和硬度增加,但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為「冷脆」。磷在結晶時還容易偏析。從而在局部發生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必須嚴格控制在0.035%-0.045%以下。 但是,在硫磷含量較多時,由於脆性較大,切削容易脆斷而形成斷裂切屑,改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。
⑤ 鋼中的雜質元素有那些
鋼中除鐵與碳兩種元素外,還含有少量錳、
硅、硫、磷、氧、氮、氫等非特意加入的元
素,其中,錳、硅等常稱為常存元素;硫、
氫等常稱為雜質元素。
⑥ 鋼材中的有害雜質有哪些
( 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.
⑦ 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!
⑧ 鋼中雜質元素中的有害元素有哪些
鋼中常見雜質元素有P、S、H、N、O等.、這些元素在一般情況下對鋼的性能起有害作用,但其中有的元素在特定的條件下,也能起有益的作用,成為加入的合金元素(如硫、磷加入鋼中可以改善切削加工性能).