① 为什么说碳素钢中的锰和硅是有益元素
猛是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。其脱氧能力较好,能清除钢中的FeO,降低钢的脆性,此外猛还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用,所以说呢猛是有益元素(不过要注意的是他作为杂质存在的话,它的质量分数一般小于0.8%,不过对钢的性能影响不大)
硅是在炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比猛还强,在室温下能溶入铁素体,提高钢的强度和硬度(不过要注意的是它作为杂质存在的话,它的质量分数一般小于0.4%,不过对钢的性能影响不大)
硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。硫在钢中会与铁形成化合物FeS,它与铁会形成低熔点的共晶体分布在奥氏晶体上。在高温下进行锻压加工时,会出现“热脆”现象,造成钢材在锻压加工过程中开裂,因此硫是有害元素,其质量分数一般应严格控制在0.03%以下。
磷是炼钢中由矿石带入钢中的,磷可全部溶于铁素体,产生强烈的固溶强化,使钢的强度硬度增加,但塑性和韧性显著降低。在低温时更严重会出现“冷脆”的脆化现象,而且磷在结晶时还容易偏析,从而局部发生冷脆。因此,磷也是有害元素,其质量分数必须严格控制在0.035%以下。
(手打不易,记得点赞━(◯Δ◯∥)━ン)
② 钢中所含有益元素有哪两种
有益元素:C、Si、Mn、W、Cr、Ni、Mo、V、Ti等
(感谢知道用户 了了了33333333 提供的答案)
③ 钢铁中的有害和有益元素有哪些
有害的:主要是 磷 硫
硫:是因为和铁反应 成为硫化铁 ,很容易造成金属高温处理时产生热裂专纹
磷:磷在属固态钢中的溶解度很小 它存在会严重降低金属的冲击韧性和低温韧性
有益元素:碳 硅 锰 、W、Cr、Ni、Mo、V、Ti等
④ 钢筋的化学成分有哪些
钢筋中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(阳、矾(¥)等元素。(1)碳是决定钢筋性能的重要元素,它对钢材的力学性能影响很大。当钢中含碳量在0。8%以下时,随含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。 对于含碳量大于0。3%的钢,其焊接性能会显著下降。(2)硅在钢中是有益元素,炼钢时起脱氧作用。它是我国钢筋钢的主加合金元素,其作用主要是提高钢的机械强度。(3)锰在钢中是有益元素,炼钢时可起到脱氧去硫作用,可消减硫所引起的热脆性,使钢材的热加工性质改善,同时能提高钢材的强度和硬度。 (4)磷是钢中很有害的元素之一。含磷量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降,特别是温度越低,对塑性和韧性的影响越大,从而显著加大钢材的冷脆性。磷使钢材的可焊性显著降低,但可提_钢的耐磨性和耐蚀性。建筑用钢一般要求含磷量小于0。 045%。(5)硫是很有害的元素,能降低钢材的各种机械性能。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。建筑用钢一般要求含硫量应小于0。045%。(6)氧是钢中有害的元素,能降低钢的机械性能,特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。 氧化物所造成的低熔点,亦使钢的可焊性变差。通常要求钢中含氧量小于0。03%。(7)氮对钢材的影响与磷、硫相似,使钢材强度提高,塑性特别是韧性显著下降,会加剧钢材的时效敏感性和冷脆性,降低可焊性。通常要求钢中含氮量小于0。008%。 (8)钛是强脱氧剂,能显著提高强度,改善韧性,但稍降低塑性。钛能减少时效倾向,改善可焊性。(9)钒是弱脱氧剂,加入钢中可减弱碳和氧的不利影响,能有效提高强度,减小时效敏感性,但有增加焊接时的淬硬倾向。
⑤ 钢中常存杂质中什么元素使钢易出现热脆
一、
硅:在钢中是有益元素
硅是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。由于硅的脱氧能力较强,硅与钢液中的
FeO能结成密度较小的硅酸盐以炉渣的形式被除去。脱氧后钢不可避免地残留着少量硅,这些残留下来的硅能溶于铁素体,使得铁素体强化,从而提高钢的强度、硬度和弹性。因此,硅在钢中是有益元素,但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.4%。
二、
锰:在钢中是有益元素
锰是由炼钢时加入的脱氧剂带入钢中的。锰从
FeO中夺取氧形成MnO进入炉渣。锰不能与硫化合成MnS,以减少硫对钢的有害影响,改善钢的热加工性能。在室温下,锰大部分溶于铁素体,对钢有一定的强化作用。因此,锰在钢中是有益元素,但作为杂质元素存在时其质量分数应不超过0.8%。
三、
硫:在钢中是有害元素
硫是由生铁和燃料带入的杂质,炼钢时难以除尽。在固态下硫不深于铁,而以
FeS的形式存在,FeS与Fe能形成低熔点的共晶体(Fe+FeS),熔点仅为985℃,且分布在奥氏体晶界上。当钢在1000~1200℃压力加工时,由于低熔点共晶体熔化,显著减弱晶粒之间的联系,使钢材在压力加工时沿晶界开裂,这种现象为热脆。因此,钢中硫的质量分数必须严格控制。
为了消除硫所形成的热脆,在炼钢时必须增加锰。由于
Mn与S能形成高熔点(1620℃)的MnS,并呈粒状分布在晶粒内,MnS在高温时有一定的塑性,从而避免了钢的热脆。
硫虽然产生热脆,但对改善钢材的切削加工性能却有利。如在硫的质量分数较高的钢(
Ws=0.08%~0.45%)中适当提高锰的质量分数(WMn=0.70~1.55%),可形成较多的MnS,在切削加工中MnS能起断屑作用,可改善钢的切削加工性,这种钢称为易切削钢,广泛应用于标准件等的生产。
四、
磷:在钢中是有害元素
磷是由生铁和燃料带入的杂质,炼钢时难以除尽。磷能全部熔于铁素体,提高了铁素体的强度、硬度;但在室温下钢的塑性、韧性急剧下降,变脆,这种现象称为冷脆。所以,磷是一种有害杂质元素,因此要严格控制磷在钢中的含量。
磷的有害作用在一定条件下也可以转化,例如易切削钢,把磷的含量提高到
W
p
=0.05%~0.15%,使铁素体脆化,从而改善钢的切削加工性能。在炮弹钢(W
c
=0.60%~0.90%、W
Mn
=0.60%~1.0%)中加入较多磷,可使钢的脆性增大,炮弹爆炸时碎片增多,增加杀伤力。
⑥ 钢材中的化学成分对钢材性能主要有什么影响
钢中除铁、碳两种基本元素外,还含有其他的一些元素,它们对钢的性能和质量有一定的影响。
(1)碳。碳是决定钢材性能的主要元素。随着含碳量的增加,钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低。但当含碳量大于1.o%时,由于钢材变脆,抗拉强度反而下降。
(2)硅、锰。硅和锰是钢材中的有益元素。硅和锰是在炼钢时为了脱氧加入硅铁和锰铁而留在钢中的合金元素。
硅的含量在1%以内,可提高钢材的强度,对塑性和韧性没有明显影响。但含硅量超过1%时,钢材冷脆性增加,可焊性变差。
锰的含量为0.8%~1%时,可显著提高钢的强度和硬度,几乎不降低塑性及韧性。当其含量大于1%时,在提高强度的同时,塑性及韧性有所下降,可焊性变差。
(3)硫、磷。硫和磷是钢材中主要的有害元素,炼钢时由原料带入。
硫能够引起热脆性,热脆性严重降低了钢的热加工性和可焊性。硫的存在还使钢的冲击韧性、疲劳强度、可焊性及耐蚀性降低。
磷能使钢材的强度、硬度、耐蚀性提高,但显著降低钢材的塑性和韧性,特别是低温状态的冲击韧性下降更为明显,使钢材容易脆裂,这种现象称为冷脆性。冷脆性使钢材的冲击韧性以及焊接等性能都下降。
(4)氧、氮。氧和氮是钢材中的有害元素,它们是在炼钢过程中进入钢液的。这些元素的存在降低了钢材的强度、冷弯性能和焊接性能。氧还使钢材的热脆性增加,氮还使钢材的冷脆性及时效敏感性增加。
(5)铝、钛、钒、铌。铝、钛、钒、铌等元素是钢材中的有益元素,它们均是炼钢时的强脱氧剂,也是合金钢中常用的合金元素。适量地加入这些元素,可以改善钢材的组织,细化晶粒,显著提高钢材的强度和改善钢材的韧性。
⑦ 钢中常存元素有哪些对钢的性能有何影响
通常说钢中的杂质元素一般是指硅、锰、硫、磷。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷,它们对碳钢的性能都有一定的影响。
一锰的影响
锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。锰的脱氧能力较好,能清除钢中的FeO,降低钢的脆性;锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。所以锰是一种有益元素。但是,作为杂质存在时,其含量(Wmn)一般不小于0.8%,对钢的性能影响不大。
二硅的影响
硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比锰强,在室温下硅能溶入铁素体,提高钢的强度和硬度。因此,硅也是有益元素。但作为杂质存在时,其含量(Wsi)一般小于0.4%,对钢的性能影响不大。
三硫的影响
硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。硫在钢中与铁形成化合物FeS,FeS与铁则形成低熔点(985°C)的共晶体分布在奥氏体晶界上。当钢材加热到1100-1200°C进行锻压加工时,晶界上的共晶体已熔化,造成钢在锻压过程中开裂,这种现象称为“热脆”。钢中加入锰,可以形成高熔点(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒状分布在晶粒内,且在高温下有一定的塑性,从而避免热脆。因此,硫是有害元素,其含量(Ws)一般应严格控制在0.03%-0.05%以下。
四磷的影响
磷是炼钢时由矿石带入钢中的。磷可全部溶于铁素体,产生强烈的固溶强化,,使钢的强度和硬度增加,但塑性韧性显著下降。这种脆化现象在低温时更为严重,故称为“冷脆”。磷在结晶时还容易偏析。从而在局部发生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必须严格控制在0.035%-0.045%以下。
但是,在硫磷含量较多时,由于脆性较大,切削容易脆断而形成断裂切屑,改善钢的切削加工性。这是硫、磷有利的一面。