钢材里的碳起什么作用

A. 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。

B. 化学元素在钢铁中起什么作用

化学元素在钢铁中起什么作用
碳 存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素回.有助于增加钢材的强度答,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳,也成为高碳钢.
铬 增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢.尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈

C. 钢材中加的碳和煤碳是一种吗

钢材中加的碳和煤碳不是一种。
1、钢材中加的碳是元素碳，是一种单质物，而煤炭是含有许多种物质的复合物。
2、碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族，是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物-有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。碳在史前就已被发现，炭黑和煤是人类最早使用碳的形式。
3、炼钢时用的是铁合金焦，是用于矿热炉冶炼铁合金的焦碳。焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。有机成分是以平面炭网为主体的类石墨化合物，其他元素氢、氧、氮和硫与炭形成的有机化合物则存在于焦炭挥发分中，无机成分是存在于焦炭的各种无机矿物质。
4、构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。
5、煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。灰分是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多，一般优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。

D. 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

1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：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。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，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。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。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。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。

7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。

10、钒(V)：钒竖肆盯是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。

12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈余和钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。

13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。

14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板雹槐的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。

17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。

18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。

E. 钢中的碳是什么

碳是钢铁材料的主要合金元素，因此钢铁材料也可以称为铁碳合金。碳回在钢材中的主要作用是：答
1.形成固溶体组织，提高钢的强度，如铁素体、奥氏体组织，都溶解有碳元素；
2.形成碳化物组织，可提高钢的硬度及耐磨性。如渗碳体，即Fe3C，就是碳化物组织。
因此，碳在钢材中，含碳量越高，钢的强度、硬度就越高，但塑性、韧性也会随之降低；反之，含碳量越低，钢的塑性、韧性越高，其强度、硬度也会随之降低。
因此，含碳量的高低决定了钢材的用途：低碳钢（含碳量＜0.25%），一般用作型材及冲压材料；中碳钢（含碳量＜0.6%），一般用作机械零件；高碳钢（含碳量＞0.7%），一般用作工具、刀具及模具等。（由学区房拍卖平台提供）