『壹』 碳钢中存在哪些杂质元素
碳钢并不是单纯的铁碳合金，其中或多或少包含一些杂质元素。常存的杂质元素有锰Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中权Mn、Si是有益元素，硫、磷是有害杂质。
① Mn大部分溶解于铁素体F中，一部分溶解于渗碳体Fe3C中，使金属材料强化。Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。
② Si溶解于铁素体F中，使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在，它对钢的性能影响并不显著。
③ S不溶于铁，而以FeS形式存在。由于FeS存在，钢在高温下变得极脆，称为热脆。
④ P溶于钢铁的铁素体中，虽然可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低，使钢变脆，这种现象称为冷脆。磷的存在还使钢的焊接性能变坏。
『贰』 碳钢中的杂质元素硫易造成钢的
碳钢中的杂质元素硫易造成钢的脆性增加。
详细解释如下：
在碳钢中，硫作为一种杂质元素存在，它主要来源于铁矿石和燃料中的硫化合物。硫在钢中的存在形式多种多样，但大部分以固态夹杂物的形式存在，这些夹杂物会导致钢的连续性和均匀性受到破坏。当钢中的硫含量较高时，会显著影响钢的机械性能。
硫对碳钢性能的具体影响如下：
1. 硫的脆化作用
硫是导致钢脆化的主要元素之一。当钢中的硫含量增加时，钢的韧性会显著下降，而脆性则会增加。这是因为硫与铁形成的化合物在钢中起到了脆化剂的作用，导致钢材在受到外力作用时更容易发生脆性断裂。
2. 硫对热加工的影响
在热加工过程中，硫会加剧钢的晶界脆化，这会严重影响钢材的热加工性能。高硫的钢在热锻压、热轧等工艺中更容易出现裂纹和断裂。
3. 硫对耐磨性的影响
此外，硫还会降低钢的耐磨性。由于硫的加入会导致钢材的硬度降低，从而使其在使用过程中更容易磨损。这对于需要承受摩擦和磨损的零件来说是一个重要的问题。
综上所述，碳钢中的杂质元素硫会对钢的性能产生显著的不利影响，特别是在机械性能、热加工性能和耐磨性方面。因此，在钢铁生产过程中，对硫含量的控制是非常重要的，以确保钢材的质量和性能。通过合理的冶炼工艺和添加剂的使用，可以有效地降低钢中的硫含量，从而提高钢材的质量和使用寿命。
『叁』 杂质元素硅硫磷对碳钢有什么影响
1. 碳钢中的硅、硫、磷等杂质元素对钢材的性能有着显著的影响。
2. 锰通常作为有益元素存在，能够在炼钢过程中帮助脱氧，减少钢的脆性，并减轻硫的有害作用。然而，当锰含量较低时，对钢的性能影响不大。
3. 硅也是炼钢过程中的有益元素，能够提高钢的强度和硬度。但是，作为杂质时，其含量通常较低，对钢的性能影响有限。
4. 硫是有害元素，可导致钢在高温下发生热脆。通过加入锰来形成高熔点的MnS，可以避免热脆现象。因此，硫的含量需要严格控制在0.03%-0.05%以下。
5. 磷同样是有害元素，会降低钢的塑性和韧性，导致冷脆现象，尤其在低温下更为严重。磷的含量也需严格控制在0.035%-0.045%以下。
6. 尽管硫和磷对钢材的塑性和韧性有负面影响，但在含量较多时，可以改善钢的切削加工性，减少切削过程中的断裂和磨损。
『肆』 碳钢中常存杂质有哪些对钢的力学性能有何影响
钢在其冶炼生产过程中，因其原料带入或产生但又不可能完全除尽的少量硅、锰、硫、磷等常存杂质元素的存在，会影响到钢的性能。1硅钢中的硅来自炼钢时的生铁和脱氧剂硅铁。硅的脱氧能力比锰强，能清除FeO等有害杂物对钢的不良影响。硅还能溶入铁素体，提高钢的强度和硬度，但同时显著地降低钢的塑性和韧性；另外硅与氧容易生成脆性夹杂物SiO2，也对钢的性能不利，因此钢的硅作为杂质元素存在时，其质量分数通常控制在小于0.40％，此时是有益元素。2锰钢中的锰来源于炼钢时的生铁和脱氧剂锰铁。锰能脱氧，去除FeO，改善钢的品质，降低钢的脆性。它还能清除钢中硫的有害作用，与硫化合成MnS，改善了钢的热加工性能。此外锰大部分溶入铁素体，固溶强化铁素体，提高了钢的强度和硬度，故是有益元素。锰作为杂质元素存在时在碳钢中质量分数一般小于0.8％，对碳钢性能的影响不显著，适当提高到0.90％～1.20％时，可起到一定的强化作用。3硫钢中的硫来源于炼钢时的生铁和燃料。硫不溶于铁、而与铁生成熔点为1190℃左右的FeS，且FeS常与Fe一起形成低熔点(约989℃)的共晶体，分布在奥氏体晶界上；当钢进行热加工时(如在900～1200℃锻造或轧制、焊接等)，共晶体将熔化，使钢的强度、尤其是韧性大大下降而产生脆性开裂，这种现象称为热脆。因此，必须严格控制钢中的硫质量分数。热脆的减轻或防止措施有二：其一是采用精炼方法降低钢中的硫质量分数，但此举会增加钢的生产成本；其二是通过适当增加钢中的锰质量分数，使S与Mn优先生成高熔点(约1620℃)的MnS，从而避免热脆，这是降低硫的有害作用的主要手段。4磷钢中的磷来源于炼钢时的生铁。磷主要溶于铁素体中，它虽然有明显的提高强度、硬度的作用，但也剧烈地降低了钢的塑性、韧性、尤其是低温韧性，并使冷脆转化温度升高；此外，过多的磷也会生成极脆的Fe3P化合物，且易偏析于晶界上而增加脆性，这种现象称为冷脆。因此，必须严格控制钢中磷质量分数。</SPAN>
『伍』 简述碳钢中杂质对钢性能的影响
常存杂质元素对碳钢钢材性能的影响
普通碳素钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。
l.硫
硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和 Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于 FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。
2.磷
磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。 冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢： P＜0.025%；优质钢： P＜0.04%；普通钢： P＜0.085%。
3.锰
锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。由于锰可以与硫形成高熔点(1600℃)的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。锰具有很好的脱氧能力，能够与钢中的FeO成为MnO进入炉渣，从而改善钢的品质，特别是降低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。因此，锰在钢中是一种有益元素。一般认为，钢中含锰量在0.5%～0.8%以下时，把锰看成是常存杂质。技术条件中规定，优质碳素结构钢中，正常含锰量是0.5%～0.8%；而较高含锰量的结构钢中，其量可达0.7%～1.2%。
4.硅
硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅与钢水中的FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在0.1%～0.37%，沸腾钢中只含有0.03%～0.07%。由于钢中硅含量一般不超过0.5%，对钢性能影响不大。
5.氧
氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧，但不可能除尽。氧在钢中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。
6.氮
铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮，在放置较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。
7.氢
钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。白点常在轧制的厚板、大锻件中发现，在纵断面中可看到圆形或椭圆形的白色斑点；在横断面上则是细长的发丝状裂纹。锻件中有了白点，使用时会发生突然断裂，造成不测事故。因此，化工容器用钢，不允许有白点存在。 氢产生白点冷裂的主要原因是因为高温奥氏体冷至较低温时，氢在钢中的溶解度急剧降低。当冷却较快时，氢原子来不及扩散到钢的表面而逸出，就在钢中的一些缺陷处由原子状态的氢变成分子状态的氢。氢分子在不能扩散的条件下在局部地区产生很大压力，这压力超过了钢的强度极限而在该处形成裂纹，即白点。
『陆』 钢中的夹杂物对钢的机械性能和铸造性能各有什么影响
常见元素主要有C、Si、Mn、P、S、N、H、O及其他非金属夹杂物。
碳（C）： 是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的，随着钢中碳含量的增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内，碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高，超过共析范围后，抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。
硅（Si）： 硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12～0.37％。硅增大了钢液的流动性，除了形成非金属夹杂外，硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高，钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。
锰（Mn）： 在碳钢中，锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化锰，相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。
磷（P）：一般来说，磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度，但使塑性和韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性（低温变脆）。由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。
硫（S）:一般来说，硫是有害元素，他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
氮（N）： 钢中的氮来自炉料，同时，在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。
氢（H）：钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。
氧（O）及其他非金属夹杂物：氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。
『柒』 碳钢中常存杂质有哪些对钢的力学性能有何影响
简单的说主要是硫磷的含量！影响钢材的冲击韧性！由于韧性是强度与塑性的一个终和体现，所以对钢材的实际应用起决定性作用！
『捌』 碳素钢中的杂质有什么影响
碳素钢中的杂质影响：
1、Mn的影响
钢中常在杂质有：Si、Mn、S、P和氧、氢、氮等气体。
Mn是炼钢时用锰铁给钢液脱氧后而残余在钢中的元素。
锰有较强的脱氧能力，锰大部分溶于F，使钢强化，锰对钢有益。
锰能降低S对钢的危害。
一般碳素钢中把锰控制在0.25%~0.8%范围内。
2、Si的影响
Si主要来自原料生铁和硅铁脱氧剂。
Si比锰脱氧能力强，硅溶于F，提高钢的强度和硬度，但会使塑性和韧性降低。
硅促进Fe3C分解成石墨，若钢中出现石墨会使钢的韧性严重下降，产生所谓的“黑脆”。
硅在碳素钢中一般控制在0.17~0.37%范围内。
3、S的影响
S可使钢的“热脆”性增加。（S不溶于α-Fe，而以化合物FeS的形式存在，其熔点为1190℃，而FeS又能于Fe形成共晶体分布于晶界上，其熔点仅为985℃。）。
S对钢的焊接性能也有不良影响，容易导致焊缝热裂。所以，S在钢中是有害杂质，其含量一般要求不大于0.05%。但是，S能改善钢材的切削性能。
4、P的影响
P会引起钢的“冷脆”。（P在钢中全部溶于α-Fe中，使钢的强度和硬度增高，同时，塑性和韧性显著降低。当钢中含P量达0.3%时，钢完全变脆，这种脆性现象在低温时更为严重。）。
P还降低钢的焊接性能。所以，P在钢中是有害杂质，其含量一般要求不大于0.045%。但是，P能改善钢材的切削性能和耐腐蚀性能。
5、气体的影响
氧会降低钢的力学性能，尤其是疲劳强度。对钢无益，越少越好。
N会以氮化物的形式析出，增加钢的强度和硬度，但会降低钢的塑性和韧性，使钢变脆。
H会使钢的脆性显著增加，称为“氢脆”。
H会使钢中产生裂纹，称为“白点”。