Ⅰ 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。
Ⅱ 钢材品种线材中含Mn,Si,Cr,Mo,V,B各有什么用 比如含C高钢材硬度就大,请行家一一解释一下
碳:在目前所复有钢材中,它制都是最重要的淬水成分。同时增加钢材强度。碳含量大于0.5%的称做“高碳钢”。
铬:加入铬的目的是为了增加耐磨损性、可淬性和(最重要的)耐腐蚀性。不锈钢至少含有13%的铬。
锰:一种重要的元素,锰构成颗粒结构,提供了可淬性。同样的还有强度和耐腐蚀性。在生产过程中(热处理)改善钢材(比如,除氧)。
钼:炭化物的形成者,钼可以防止钢材太脆,并且使钢材可以在高温下保持强度。
镍:用于增加强度、抗腐蚀和增加韧性。
硅:增加强度,作用类似于锰,它使钢材在制作过程中更完善。
钨:提高耐磨损性。在含有适当成分的铬和锰的钢材中加入钨就能制作出高速钢。高速钢M-2中含有大量的钨。
钒:提供耐磨损性和可淬性。炭化物模板帮助生产有美观纹路的钢材。
Ⅲ 合金元素mn,cr,w,mo,v,ti,zr,ni对钢的c曲线和ms点有何影响
2.合金元素 Mn、Cr、W、Mo、V、Ti、Zr、Ni 对钢的 C 曲线和 MS 点有何影响?将 引起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化? 答:除 Co 以外,大多数合金元素都增加奥氏体的稳定性,使 C 曲线右移。非碳 化物形成元素 Al、Ni、Si、Cu 等不改变 C 曲线的形状,只使其右移,碳化 物形成元素 Mn、Cr、Mo、W 等除使 C 曲线右移外,还将 C 曲线分裂为珠光 体转变的贝氏体转变两个 C 曲线,并在此二曲线之间出现一个过冷奥氏体的 稳定区。除 Co、Al 外,其他合金元素均使 Ms 点降低,残余奥氏体量增多。 由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、 C 曲线右移, 从而使退火状 使 态组织中的珠光体的比例增大, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增 加, 塑性下降。 由于过冷奥氏体稳定性增大, 合金钢在正火状态下可得到层 片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、 Cr、Cu 的强化作用较大, 而 Si、Al、V、Mo 等在一般含量(例如一般结构钢 的实际含量)下影响很小。合金元素都提高钢的淬透性, 促进马氏体的形成, 使强度大为增加但焊接性能变坏。
Ⅳ 钢材的化学成分
钢材中除主要化学成分Fe铁以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽含量很少,但对钢材性能的影响很大。
碳是决定钢材性能的最重要元素,它影响到钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,塑性和韧性下降;但当含碳量大于1.0%时,随含碳量增加,钢的强度反而下降。一般工程用碳素钢均为低碳钢,即含碳小于0.25%,工程用低合金钢含碳小于0.52%。
钢中有益元素有锰、硅、钒、钛等,控制掺入量可冶炼成低合金钢。钢中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特别注意控制其含量。磷是钢中很有害的元素之一,主要溶于铁素体起强化作用。磷含量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,从而显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材可焊性显著降低,但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性。硫也是很有害的元素,呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中,降低钢材的各种机械性能。
由于硫化物熔点低,使钢材在热加工过程中造成晶粒的分离,引起钢材断裂,形成热脆现象称为热脆性。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。氧是钢中有害元素,主要存在于非金属夹杂物中,少量熔于铁素体内。非金属夹杂物降低钢的机械性能,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。
Ⅳ 为什么钢中合金元素的含量越高,淬火后的硬度也越高
(1)合金元素提高淬透性、淬硬性。
(2)合金元素大部分是碳化物形成元素,形成的一专次、二次碳化物硬属度高,热稳定性高。
合金元素在炼金属的时候加入一定量一种或多种的金属或非金属元素可以获得材料的特殊性能,如提高强度、改善抗氧化性能、提高塑性和工艺性能等。
(5)钢材中V含量提高怎么样扩展阅读:
合金化能改善金属铌性能,向铌中加入合金元素可以获得材料的特殊性能,如提高强度、改善抗氧化性能、提高塑性和工艺性能等。有两类元素可以影响铌的性能,一类是金属元素,另一类是氧、氢、氮、碳等间歇元素。金属元素主要是元素周期表中的ⅥB族元素Cr、Mo、W,V B族元素V和Ta,ⅣB族元素Ti、Zr、Hf以及Al、Si、Sn等。
它们可以一种或者多种金属加入,形成两元或者多元合金,其强化机理是依靠固溶强化、沉淀强化和加工硬化等来实现的。间歇元素是室温下铌的最强的强化剂,它们只有在存在有易于生成氧化物、氮化物、碳化物的元素(主要是Ti、Zr、Hf)时,才能对铌的强度产生积极影响。
Ⅵ 钢材中微量元素的作用
才中微量元素的作用可能起到一个非常坚固的一些牢靠作用。
Ⅶ 钢材的化学成分1cr9movnbn
钢材的化学成分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(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素。
这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响: 1.碳。碳是决定钢材性能的最重要元素。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
Ⅷ 高速钢中的合金元素都起到什么作用
高速钢的成分特点:1,高碳,其谈质量分数在0.07%以上,最高可达1.50%左右,它一方面能保证与W,Cr,V等形成足够数量的碳化物,另一方面还要有一定数量的碳溶于奥氏体中,以保证马氏体的高强度。2,加入W,Cr,V,Mo等合金元素,加入Cr提高淬透性,几乎所有高速钢的铬质量分数均为4%,铬的碳化物Cr23C6在淬火加热时差不多全部溶于奥氏体中,增加过冷奥氏体的稳定性,大大提高钢的淬透性,铬还能提高钢的抗氧化,脱碳的能力,加入W,Mo,保证高的热硬性,在退火状态下,W,Mo以型碳化物形式存在,这类碳化物在淬火加热时较难溶解,加热时,一部分碳化物溶于奥氏体,催货后W,Mo存在于马氏体中,在随后的560%回火时,形成W2C或Mo2C弥散分布,造成二次硬化,这种碳化物在500到600摄氏度温度范围内非常稳定,不易聚集长大,从而使钢具有良好的热硬性,未熔得碳化物能起到阻止奥氏体晶粒长大及提高耐磨性的作用,V能形成VC,非常稳定,极难溶解,硬度极高,且颗粒细小,分布均匀。能大大提高钢的硬度和耐磨性,同时能阻止奥氏体晶粒长大,细化晶粒,热处理特点是1220到1280摄氏度淬火+550到570三次回火,得到的组织为回火马氏体,细粒状碳化物及少数残余奥氏体,性能特点是具有高硬度,高耐磨性,一定的塑性和韧性,其在高速切割中刃部温度达600摄氏度时,其硬度无明显下降,
钒是高速钢中提高红硬性的主要元素。钒是强化物形成元素,形成稳定的Vc.回火过程中的Vc以细小弥散质点折出,造成二次硬化,其作用比钨还强。高速钢的含钒量增加,红硬性和耐磨性就提高,但是提高含钒量必须提高含碳量,以保证形成各种碳化物,高速钢中含钒量一搬为1%~5%.随着含钒量增加、高速钢的切削加工性能就下降。
钨主要是保持高的红硬性,钒细化晶粒,铬主要是固溶强化和提高钢的淬透性,碳和各合金形成各种金属化合物,在三次回火过程中弥散析出,从而达到二次硬化的目的。我认为要研究各合金的作用应该从铬合金的晶体类型、各自形成碳化物的自由能、各自扩散所需要的激活能、外层电子的排列等本质因素来考虑,而不是单纯的记忆他的性质。
Ⅸ 合金钢各元素作用
合金元素在结构钢中的作用:
①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合性能的主要参数。除Co外,几乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性,其中Mn、Mo、Cr、B的作用最强,其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如V、Ti、Nb等,只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散,因而在同样温度下和碳素钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著,Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢,在500~600℃回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。