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硅在鋼鐵中起什麼作用

發布時間:2024-08-20 13:49:03

鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素增加或降低會影響什麼

1。碳是鋼鐵來中重要元素,當碳含量增源加時其強度和硬度隨之增加,而塑性和延展性卻隨之降低,使鋼變脆且難以加工 2。硫是沒用的雜質。在通常情況下是有害元素。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 3。硅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。 4。錳在鋼鐵材料中的作用:溶入金屬材料基體,起固溶強化的作用;形成碳化物,起彌散強化的作用; 提高鋼的淬透性。 增加鋼的耐回火性, 產生二次硬化。避免第二類回火脆性。錳鋼的機械加工性能和耐磨耐蝕性能強 5。

㈡ 誰知道碳,硅,錳,磷,硫還有礬等對鋼鐵的影響和作用是

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。

㈢ 鋼鐵中為什麼會含有硅

硅是抄很有效的脫氧劑襲,在煉鋼的時候是需要加硅鐵合金來使鋼水中多餘的氧脫掉的。所以鋼鐵中肯定含硅。
而且鋼中加入硅,能顯著提高鋼的強度、硬度、彈性,提高鋼的磁導率,降低變壓器鋼的磁滯損耗。
因為硅在鋼中特殊的磁導作用,才有了硅鋼。

㈣ 鋼鐵中所含的硅是以什麼形式存在

是以游離的硅原子存在於鐵與碳原子構成的晶格組織中,在有些鋼種裡面起晶格的強化作用,但有的鋼種裡面會與合金元素產生新的結晶組織,不利於鋼的晶粒細化。硅是由煉鋼時加入的灶逗脫氧劑帶入鋼中的。由於硅的脫氧能力較強,硅與鋼液中的氧化亞鐵能結成密度較小的硅酸鹽以爐渣的形式被除去。脫氧後鋼不可避免地殘留著少量硅,這些殘留兄薯下來的硅能溶於鐵素體,使得鐵素體強化,從而提高鋼的強度、硬度和彈性。因此,硅在鋼中是有益元素,但作為雜質元素存隱塵賣在時其質量分數應不超過百分之零點四。

㈤ 鋼鐵中的五大元素對鋼鐵的性質產生什麼影響

1、碳(C)  碳是鋼鐵的主要成分之一它直接影響著鋼鐵的性能。碳是區別鐵與鋼,決定鋼號、品級的主要標志。碳是對鋼性能起決定作用的元素。碳在鋼中可作為硬化劑和加強劑,正是由於碳的存在,才能用熱處理的方法來調節和改善其機械性能, 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):由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入,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):少量由原料礦石中引入,主要是在冶煉鋼鐵過程中作為脫硫脫氧劑有意加入,鋼鐵中主要以MnS狀態存在,如S含量較低,過量的錳可能組成MnC、MnSi、FeMnSi等,成固熔體狀態存在,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):由原料中引入,有時也為了特殊需要而有意加入,以Fe2P或Fe3P狀態存在,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):主要由焦炭或原料礦石引入鋼鐵,主要以MnS或FeS狀態存在,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。

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