⑴ 钢材中的C、S、Si、Mn、P元素增加或降低会影响什么
1。碳是钢铁来中重要元素,当碳含量增源加时其强度和硬度随之增加,而塑性和延展性却随之降低,使钢变脆且难以加工 2。硫是没用的杂质。在通常情况下是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹 3。硅在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%, 硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢 。在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。 含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 4。锰在钢铁材料中的作用:溶入金属材料基体,起固溶强化的作用;形成碳化物,起弥散强化的作用; 提高钢的淬透性。 增加钢的耐回火性, 产生二次硬化。避免第二类回火脆性。锰钢的机械加工性能和耐磨耐蚀性能强 5。
⑵ C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用和热处理时的影响
1、碳(C):钢中碳含量增加,屈服点和抗拉强度增加,但塑性和抗冲击性下降。当碳含量超过0.23%时,钢的可焊性劣化,因此用于焊接。对于低合金结构钢,碳含量通常不超过0.20%。
高碳含量也降低了钢的耐大气腐蚀性。露天堆场的高碳钢容易腐蚀;此外,碳可以增加钢的冷脆性和年龄敏感性。典型的例子是低碳钢,高碳钢和高碳钢的机械性能的变化。
2、锰(Mn):锰是一种良好的脱氧剂和脱硫剂。钢一般含有一定量的锰,可以消除或减少由硫引起的钢的热脆性,从而提高钢的热加工性。
锰和铁形成固溶体,增加钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度;同时,它是一种碳化物形成元素,并进入渗碳体中以取代一部分铁原子。钢中的锰是由于降低了临界转变温度。起到提炼珠光体的作用。
它还间接地起到提高珠光体钢强度的作用;锰稳定奥氏体结构的能力仅次于镍,并且还强烈地提高了钢的淬透性。含量不大于2%的锰已与其它元素组合使用以形成多种合金钢。
3、硅(Si):硅可以溶解在铁素体和奥氏体中,提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷,强于锰,镍,铬,钨,钼和钒。
然而,当硅含量超过3%时,钢的可塑性和韧性将显着降低。硅可以提高钢的弹性极限,屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1 /σb)。这就是硅或硅锰钢可用作弹簧钢的原因。
硅可以降低钢的密度,导热性和导电性。它可以促进铁素体晶粒的粗化。降低矫顽力。它具有降低晶体各向异性,使磁化容易,并且磁阻减小的趋势。它可用于生产电工钢,因此硅钢片的磁滞损耗低,硅可以提高铁氧体的磁导率,使硅钢片在较弱的磁场下具有较高的磁感应强度领域。然而,在强磁场下,硅降低了钢的磁感应强度。硅具有很强的脱氧力,可以降低铁的磁老化效应。
4、硫(S):增加硫和锰的含量可以提高钢的切削性能。硫作为易切削钢中的有益元素添加。
硫在钢中严重分离,会降低钢的质量。在高温下,降低钢的延展性是一种有害元素,以熔点较低的FeS形式存在;仅FeS的熔点仅为1190℃,钢中铁与共晶的共晶温度较低,仅为988℃,当钢凝固时,硫化铁在初级晶界处集中。当钢在1100-1200℃下轧制时,晶界上的FeS将熔化,大大削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆性。
5、磷(P):磷在钢中具有强固溶强化和冷加工硬化效果。作为添加到低合金结构钢中的合金元素,它可以提高钢的强度和耐大气腐蚀性,但降低其冷冲压性能。
磷与硫和锰的结合可以提高钢的切削性能,提高加工零件的表面质量,用于易切削钢,因此易切削钢的磷含量也很高。
磷可溶于铁素体。虽然它可以提高钢的强度和硬度,但最大的危害是严重的偏析,增加回火脆性,并显着降低钢的塑性和韧性,这使得钢在冷加工过程中易于变脆。脆弱现象。磷对可焊性也有不利影响。磷是一种有害元素,应严格控制。一般含量不超过0.030%-0.040%。
6、铬(Cr):铬可以提高钢的淬透性并具有二次硬化效果。
它可以提高高碳钢的硬度和耐磨性,而不会使钢脆;当含量超过12%时。该钢具有良好的高温抗氧化性和抗氧化介质腐蚀性。它还提高了钢的热强度,钢是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。
7、钼(Mo):钼提高钢的淬透性和热强度。在某些介质中防止回火脆性,提高剩磁和矫顽力以及耐腐蚀性。在淬火和回火钢中,钼可以加深和硬化较大截面的部分,提高钢的回火抗力或回火稳定性,使零件在较高温度下回火,从而更有效地(或减少)残余应力,提高塑性。
⑶ 请问钢材中的C、S、Si、Mn、P元素对钢材都有什么影响,他们的作用分别是什么
为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的回元素称为合金元素。答常用的合金元素有铬,镍,钼,钨,钒,钛,铌,锆,钴,硅,锰,铝,铜,硼,稀土等。
(1) 铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用,可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。当铬含量超过15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。
在不锈耐酸钢中,钼能进一步提高对有机酸(如蚁酸、醋酸、草酸等)以及过氧化氢、硫酸、亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。特别是由于钼的加入,防止了氯离子的存在所产生的点腐蚀倾向。其作用与钼相似,按质量分数计算,一般效果不如钼显著。65SiMnWA弹簧钢热轧后空冷就具有很高的硬度,50mm2截面的弹簧钢在油中即能淬透,可作承受大负荷、耐热(不大于350℃)、受冲击的重要弹簧。能促使铁素体晶粒粗化,降低矫顽力。磷对焊接性也有不利影响。
⑷ 钢的质量为什么以S。P的含量来划分
钢铁中硫、磷元素的影响, 硫的影响 它在钢中与铁生成化合物硫化亚铁,硫化亚铁与铁形成共晶体,它的熔点低,(985℃),当钢材加热到1000--2000℃进行轧制或锻造时,沿晶界分布的Fe-FeS共晶体已经熔化,各晶粒间的连接被破坏,导致钢材开裂,这种现象称为热脆性。因此钢的含硫量不得超过0.05%。钢中加入锰,可消除硫的影响。 磷的影响 磷也是有害杂质,磷部分溶解在铁素体中形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的化合物(Fe3P),使钢在室温下(一般为100℃以下)的塑性和韧性急剧下降,这种现象称为冷脆性,一般钢中含磷量限制在0。04%以下。 所以硫磷含量是一很重要指标,碳素结构钢和优质碳素结构钢就是根据它划分的,规定:硫,磷含量皆不超过0.04%的钢,称为优质钢;硫含量不超过0.03%,磷含量不超过0.035%的钢称为高级优质钢;硫磷含量各不超过0.025%的钢称为特级质量钢。如碳素结构钢Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等硫磷含量都大于0.04%。(注:Q235指屈服点为235MPa的碳素结构钢)。优质碳素结构钢08、15F、20、85、60Mn等,硫磷含量都小于0.04%。(注:08表示含碳量约0.08%左右的优质碳素结构钢)碳素工具钢T8、T10、T13等的硫含量小于0.03%,磷含量小于0.035%,应属于高级优质钢。(注:T是碳的意思,T10表示含碳量约1.0%的碳素工具钢。)
⑸ 化学元素C、Mn、Si、S、P中,对钢材有害的元素是什么其中什么会使钢材产生“冷脆”。
S在通常情况下是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
P在一般情况下,是有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
⑹ 有害元素S.P对金属材料会产生哪些影响可以采用什么方式避免
S在通常情况下是有害元素.使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹.
P在一般情况下,是有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏.
在钢的冶炼中,不可能除尽所有的杂质,所以实际使用的碳钢中除碳以外还含有少量的锰、硅、硫、磷、氧、氢、氮,由于他们的存在,会影响钢的质量和性能。
硫是钢中的有害元素,它是在炼钢时由矿石和燃料带到钢种来的杂质。硫只能溶于钢液中,在固态铁中几乎不能溶解。,而是以FeS夹杂的形式存于固态钢种。
硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂,这种现象叫热脆,防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰Mn,由于锰和硫的化学亲和力大于铁和硫的化学亲和力,所以在含锰的钢中硫便与锰形成了MnS,避免了FeS的形成。MnS的熔点为1600°C,高于热加工温度,并在高温下具有一定的塑形,所以不会产生热脆。
但硫能提高钢的切削加工性能。在切削钢中ωs=0.08%~0.2%,同时ωMn=0.5%~1.20%.
磷是钢中的有害元素,它也是在炼钢时由矿石和生铁等炼钢原料带入的。无论在高温还是在低温,磷在铁中具有较大的溶解度,所以钢中的磷一般都固溶于铁中,磷有很强的固溶强化作用,它使钢的强度、硬度显著提高。但剧烈地降低钢的韧性,尤其是低温韧性,这种想象成为冷脆,磷的影响主要在于此。
在一般的情况下磷也具有一定的有益作用。如由于它降低了铁素体的韧性,可以用来提高钢的切削性。它与铜共存时,可以显著提高钢的耐大气腐蚀能力。
钢材在焊接过程中也有明显影响的,往往造成高温龟裂。其影响程度随着钢中的C与S的存在而加大。为了防止焊接时产生裂纹,要求焊接材料中的[S]、[P]、[C]为:
[S]+[P]<0.007/[C]
同时在焊接过程中硫易氧化生成SO?气体,使金属焊缝中产生气泡与疏松,破坏了金属焊接部位的机械强度,故高硫易切削钢几乎无法焊接。
但在滚珠轴承钢中,硫化物在一定范围内表现出有益作用从资料中查询[S]%从0.0008%增至0.013%~0.018%,可显著随着硫的增加可显著改善疲劳性能。但对有严格用途的滚珠轴承钢在氧化物夹杂极少的情况下,硫化物仍然是疲劳裂纹的策源地。
⑺ 化学元素C、Mn、Si、S、P中,对钢材有害的元素是什么其中什么会使钢材产生“冷脆”.
S在通常情况下是有害元素.使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹.
P在一般情况下,是有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏.
⑻ 化学元素C、Mn、Si、S、P中,对钢材有害的元素是什么其中什么会使钢材产生“冷脆”。
一般来说:化学元素C、Mn、Si、S、P中,对钢材有害的元素是S
P;S的主要危害是使钢材产生冷脆。但是,对于特殊的钢种,S也是有益的元素,如易切削钢等少数钢种,可以使得钢材的切削加工更宜进行。